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マクスウェル方程式から、誘電率や透磁率が異なる物質の境界における電場・磁場の様子が求められる。この記事では、マクスウェル方程式の積分形を用いて、電場と磁場の境界条件について考える。
表皮効果と導体への電磁波の入射
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電磁波は、導体の表面までしか侵入できない。なぜならば、導体の内部に進むにつれて、レンツの法則によって電磁波を打ち消す方向の誘電起電力が働くからだ。この現象のことを表皮効果とよぶ。さらに、電磁波が導体に侵入できる深さの目安のことを、表皮の厚さとよぶ。
この記事では、マクスウェル方程式より表皮の厚さを求める。
電場と磁場が満たす波動方程式
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この記事では、真空中の電場と磁場が満たす波動方程式を、マクスウェル方程式から求める。
電磁誘導とファラデーの法則
エルステッドは電流が磁気的性質をもつことを発見したが、一方ファラデーは、磁束が電流をつくることを発見した。この現象を電磁誘導とよび、またこれによって発生した電流のことを誘導電流とよぶ。
この記事では、電磁誘導について掘り下げる。
英語版物理メモのお知らせ
物理メモの英語版「Physics Memo」を作りました。
アンペールの法則とその導出
アンペールの法則とは、閉曲面を垂直に通過する電流と、その周りに発生する磁束密度に関する法則のことである。この法則は、マクスウェル方程式の一つとされるほど重要なものである。
この記事では、アンペールの法則について考える。
磁束密度とその方向について
エルステッドは19世紀に、電流が方位磁針を狂わせることを発見した。このことは、電流と磁場の間になんらかの関係があることを意味している。
この記事では、磁束密度とその向きについて考える。
電流と電荷保存則について
電流とは、正の電荷の流れを表す量のことである。この記事では、導体中を流れる電荷から電流の定義を考えた後、電荷保存則について考える。
静電容量とコンデンサーとは
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導体に電荷\(Q\)を与えると、その導体の電位が変化する。そして、このときの電位の変化量\(Δφ\)と与えた電荷量\(Q\)は比例の関係を満たす。このときの比例定数を静電容量(電気容量)といい、通常\(C\)で表す。
$$Q=CΔφ$$
この記事では、静電容量について考える。
ガウスの法則の導出
ガウスの法則とは、電場\(\bf E\)と電荷密度\(ρ\)の関係式のことである。この法則は、マクスウェル方程式の一つとされるほど、電磁気学において重要なものである。
この記事では、ガウスの法則の導出を行う。