☆ 磁場 ☆

uzお勉強しよう 数学 力学 特殊相対性理論 電磁気

〇  2023.9-2013 Yuji.W  

◇ 2*3=6 Ten(3)=10^3=1000 微分 ; 偏微分 : 積分 $ e^(i*x)=expi(x)
ベクトル <A> 縦ベクトル <A) 単位ベクトル <xu> 内積 * 外積 #  000 

〓 磁場 〓 

〇 静止している電荷は電場のみを生み、磁場を生まない。電荷が動き出すと、磁場が生まれる。元々ある電場の大きさや方向は変化するが、なくなる事はない。

〇 電子などの素粒子は、潜在的に磁場を持っているものがある。これは、量子力学的効果である。磁石などによる磁力は、この量子力学的効果によるものであって、磁石の中を電荷が動き回っているわけではない。

※ 電子が自転しているから、磁場を生みだすというモデルを考える事はできるが、電子そのものが自転するというのは、あくまでモデルであって、電子そのものの形や位置はあやふやな、実体がないとも言えるような存在である。

〇 磁場がある慣性系に対して、磁場がない別の慣性系が存在する可能性がある。

〇 変化しない磁場があっても、別の静止している電荷は力を受けない。その電荷が動き出すと、磁場から力を受ける。

〇 磁場からの力は、電場による力と同じように、電荷に比例する。

〇 磁場からの力は、動いている電荷の方向に垂直であって、電荷の速さには影響を与えない。運動エネルギーやエネルギーには影響を与えない。

〇 正の電荷と負の電荷が同数だけあって、全体の電荷は 0 である導体に電圧を加え、電流を流すと、磁場のみが生まれる。電場は生まれない。

※ なぜ磁場だけ生まれて、電場が生まれないのかは、難しい問題であって、そういう事に触れている教科書や資料は見かけない。その事に触れた論文はあるようだ。{2023.9!} 

〓 電場、磁場 〓 

〇 電荷を持つ粒子は、電磁場から2種類の力を受ける。電荷の動きに関係なく受ける力を電気力、電荷の速さに比例する力を磁気力とする。単位電荷当たりの電気力を電場、単位電荷当たりの磁気力を磁場と言う。

〇 慣性系 ある時刻 t 電荷 q を持つ粒子 位置 <r(t)> 速度 <v(t)> 

電場 <E(<r>,t)> 磁場 <B(<r>,t)> 電荷が受ける電磁気力 <F> 

 <F>=q*(<E>+<v>#<B>) 

 [電荷]=[C] [クーロン力定数]=[N*m^2/C^2]
 [電場]=[N/C]=[V/m]
 [磁場]=[T]=[N/(A*m)]=[N*sec/(C*m)]=[V*sec/m^2]=[Wb/m^2]
 [磁場(光速倍)]=[N/C]=[V/m]

〇 CGS静電単位系で <F>=q*(<E>+<v>#<Bcgs>/c) 

 [電荷]=[esu]=[root(dyn)*cm] [クーロン力定数]=[無次元]=1
 [電場]=[dyn/esu]=[静電ボルト/cm]=[root(dyn)/cm]
 [磁場]=[G]=[dyn/esu]=[電場] 

〓 磁場の大きさの目安 〓 

〇 地磁気 0.5_G 磁石 50_G スピーカー Ten(4)_G 人工最大 Ten(6)_G 

〇 直線電流 1_A 1_A/c=0.1_esu/cm 距離 1_cm Bcgs=2*(I/c)/h=2*0.1/1=0.2_G

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