!!!電磁気B木曜第4回おさらい !!今日のおしながき *静電場の世界 **1-9ガウスの法則 !!今日のまとめと反省 今日は前半の肝であるガウスの法則の説明.まず最初にガウスの法則を書き下して,その両辺の意味を説明する.それぞれの記号の意味がわかると,不思議さな関係式であることがわかる.次に,先週示した例題を参考にして,具体的にこの関係式が何を言っているのかを確認してみる.まずは球殻の電荷が作る電場の場合を考える.閉曲面は任意にとってよいもで,どこでもよいが都合がよい球形をとることにする.このときに,左辺はどうなるかというと,あーなって,こーなって,積分ができてしまう.右辺は閉曲面に囲まれた領域の電荷なので,すぐに求まる.先週の答えを代入すれば,左辺=右辺が確かめられる.閉曲面を球殻内部にすれば電場がないことが分かる.もちろん,どういう意味でゼロになるかは落ち着いて考える必要がある.次に,直線電荷の場合で,特に簡単のために無限に長い場合を考える.このときに閉曲面は円柱を選ぶのがよい.このときに,左辺を計算すると,どうしてこの閉曲面が都合がよいのかがよくわかる.ここに時間はさいたつもり. ここまでくると,法則の証明をしたくなるはず???証明はちょっと難しそうに思える.特別の例だけで成り立つことを示してもだめだし,さらに任意の閉曲面というのも厄介そうに見える.ところが証明は黒板2枚くらいで終わる.方針を述べてから,点電荷の場合について示す.先週の立体角を用いると,ほれほれと証明できる.なるほど,美しい.それでも,この法則の形には不満があることを説明する.次にガウスの定理に行きたいが,その前に電気力線の話をしておく.さらに,のこった10分で電気力線可視化装置を披露して終了.次の講義が始まるのを気にしながら,10人くらいの学生さんに実演.楽しんでくれたかな. !今日のおもちゃ *電気力線可視化装置 !!今日の宿題 *無限に広い平面に一様に分布する電荷のつくる電場を求めよ. *点電荷が閉曲面の外側にあっても,ガウスの法則は成り立つ.これを示せ. !!配布するファイル *今日配ったプリント(練習問題の解答例の続き):{{ref Problems-EM-p4.pdf,電磁気B木曜2008おさらい3}} !!今日の質問 !ところで,球殻の内部で電場がゼロになることって,説明しましたっけ? あれーーー.やってなかったか.式書いて終わっていたか...来週の最初に説明します.どうもおかしいなーとは思っていたんです. !他にもありました... !!今日の投票用紙の裏より !ガウスの法則すげー 私もそう思います. !授業がおもしろいです. 私もそう思います. !うきぁ うぎゃ! !Trick or Treat ああああ.そうでしたね.今日は.気の利いた話題ができなくて悪かった.休憩時間をとろうと思うと,最初の5分トークが封印されているようで,調子が掴めないなー. !マーフィーの法則ってなんですか? 経験則を集めた本がちょっと前に話題になりました.「あるあるー!」という共感を呼ぶところが面白いらしい.大元にはちゃんとしたいわれはあったと思います. !探し物は最後に探すところで見付かる. 例えば,こんなのがマーフィーの法則っぽいです.パンを落とすと,バターを塗った面が下になるというのは,物理的な理由があると,物理の専門雑誌にのったこともあります. !!今日の雑談 *今日の投票数は,{{colorsize red, 6, 55}}でした.このあたりで止まって!!!という気分です. *今日のアンケート 物理より生物の方がすき? **予想通り,Yesが多かった.やはりそうですか.比較不可能とかかれている人もいたけどね. !!今回のWEB投票 *今日の講義の出来は? {{vote2 emf-2008-4,よい,ふつう,ダメ}} !!今回の一行コメント {{comment}} ---- {{counter2 emf-2008-4}}