電磁気学2011おさらい7

電磁気学第７回おさらい

今日のおしながき

• 電場とガウスの法則
  • 電位のつづき
• • 電場と電気容量

今日のまとめと反省

電位の定義を示したところで終わったので，例題を説明しながらイメージをつくってもらうことにする．電場と電位の関係を説明する．これは力学の力とポテンシャルの関係と同じである．電場が与えられたときの電位は定義式で定められている．逆に電位が与えられているときの電場は微分である．ただし，スカラーの関数からベクトル場を求めるので，ナブラを作用させることになる．点電荷の場合の例をだして，それぞれの関係をしらべることは宿題にした．もう一つの例として、球殻電荷の作る電場から電位を計算してみた．無限遠方を基準点として，ある観測位置の電位は線積分で定義されている．どこを通ってもよいので，都合のよい経路を選ぶことにする．選んだ経路がどうして都合がよいのは計算の途中をみればわかってくる。その辺りをゆっくりと説明する．

その後で，これまでに学んできたことが全体としてどのような関係になっているのかを俯瞰してみることにする．それぞれの項目に対応する例題を数多くこなすことで感覚を身につけることはもちろん大事だが，ときに立ち止まって「地図を描く」ことも大事です．そんな10分間にしてみました．

ただ，これに時間を使いすぎて，次に進めなかった．ちょっとデモを見せて，導体の導入をする．このデモ，よく考えるといろいろと不思議なことがある．ゴシゴシした棒を簡易コンデンサーにくっつけると電荷が移動して，電荷はたまる．それをけんでんきんいくっつけると，またそちらに移動する．それに手を触れると電荷は逃げる．なんでそちらむきに移動するのでっけ？．

今日の宿題

• 電位とポテンシャルの次元を調べよ．
• クーロンの電場が渦なしの条件を満たすことを示せ．
• クーロンの電位からクーロンの電場を導け．
• クーロンの電位が，電位の満たすべき方程式の解になっていることを確認せよ．

配布するファイル

なし．

今日の質問

方程式が多すぎるって問題は結局どうなったのか？

ゆっくりと説明をしました．こういう素朴な問いに全部答えられるようになることが理解につながると考えています．

今日の投票用紙の裏より

あれこれ

今日の雑談

• 今日の投票数は， 39でした．もうこれ以上はさがらないだろうというところまできている．駒祭が終わるとどうなるのかさらに心配．
• まあ，あせってもしょうがないので，ゆっくりと説明した．高校の物理で習うかもしれないことはまったく前提にしていないつもり．もちろん，そんなところはぶっとんだ大学の物理の話をしている．でも，ゆっくり話せば，論理は飛んでいない（つもり）ので，理解はできると思っています．

• 今日のアンケート

ガウスの法則はわかった？

• これが分かったといえるようになったら，前半は合格なのですが…次のレポートがちゃんとわかれば，それにむけて一歩前進ということでしょうか？

今回のWEB投票

• 今日の講義の出来は?

今回の一行コメント

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