電磁気学

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ガウスの法則とは?|閉曲面内の電荷分布と電気力線の関係

今回は電場に関する重要な法則である、ガウスの法則について説明します。ガウスの法則は特に、一般の電荷分布における電場の大きさを計算する際に重宝します。 ガウスの法則自体は、閉曲面内部に存在する電荷が形成する電場について記述するものですが、閉曲...
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電気力線とは?|電気力の可視化方法とその性質

今回は電磁気学の重要な概念の一つである電気力線について説明します。 電気力線は、電荷が形成する電場や電気力の存在を説明するために生み出された概念であり、物質的な実体を持つものではありません。しかし、電場の物理学的な理解や数学的な記述に便利な...
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電場とは?|電荷が形成するベクトル場と電場の一般式

今回は電磁気学の重要概念である電場について説明します。 電場とは電荷に力を及ぼす空間の性質と言えます。もちろん、何もない所に電場は生まれません。空間に電荷が存在して初めて電場は生じます。 さて、電場は具体的には次のように表されます。なお、電...
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クーロンの法則とは?|点電荷に作用する力の法則と重ね合わせの原理

今回は、点電荷同士に作用する静電気力が従う基本法則である、クーロンの法則について説明します。 クーロンの法則は、数式とベクトルの記法を用いて次のように記述されます。 クーロンの法則 二つの電荷の電気量をそれぞれ $q_1,q_2$ とする。...
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電荷とは?|帯電の仕組みと静電誘導のメカニズム

今回は電磁気学の第一歩として、正電荷や電荷、導体・半導体・不導体などの基本用語について説明していきます。 基本的には高校物理学での電気に関する単元の復習になります。まずは、静電気という用語の説明から始めます。 静電気とは? 下敷きと髪の毛を...