電磁気B木曜2008おさらい2

電磁気B木曜第2回おさらい

今日のおしながき

• 1静電場の世界
  • 1-2 電磁気学の次元
  • 1-3 クーロンの法則
  • 1-4 電荷の作る場:電場
  • 1-5 重ね合わせの原理
  • 1-6 例題

今日のまとめと反省

今回は，まず力学の話を思い出しながら，質点の運動の予測のためにどんな次元が必要で，何が力学としてプラスαーとして必要かを話した．同様に?電磁気でも新しい次元が必要になるが，それをここで導入する．歴史的な事情から電流の単位を導入して，そこから電荷の単位を導入する．

次に，最初の電磁気法則であるクーロンの法則から始める．式を書けば簡単にまとまるが，何が重要なことなのかを4点列挙する．これが一つの式で表せることは素朴に驚く．このクーロンの法則は，力学の万有引力と同じ形をしている．もちろん，性質としては決定的に異なるところもあるが，それはみなさんもすぐに気づくところだろう．そんな話をざーとする．その後で，クーロンの法則を睨みながら，電場を導入する．なぜ電場が必要かというのは，この段階では明確にはできないが，基本的な思想はお話した．重ね合わせの原理をさらに加えれば，もうどんな電荷をもってきても原理的にできる電場は求めることができる．それではやってみよう．というのが次の話．ここでは直線電荷が作る電場の話である．ちょっとパズル感覚で考えてみるとよいと思う．まずは円柱座標を説明して，回転成分の電場がないことを説明して，タイプアップ．

今日の宿題

• 練習問題の2章の最初の方をやってみる．
• クーロンの法則による力と万有引力の大きさを比較せよ．

配布するファイル

• 問題集の解答の最初:Problems-EM-p2.pdf(1192)

今日の質問

ΔVが積分になったところ

まず，重ね合わせの原理を使うことを見やすくするために，全体を微小領域に区切ります．その体積要素をΔVと書いています．それぞれの作る電場を重ね合わせることで全電場が決まります．その後で，連続極限をとります．つまり，ΔVを小さくして，微小領域の和の和を増やすわけです．これは区分和が積分になることに相当しています．一変数の場合を説明すれば，積分だとわかりますね．

の理由

ここは大事なところ．クーロンの法則が中心力であることから，電荷棒の各部分のつくる電場の方向を考えて，それを重ね合わせると，棒からみてくるっと回る方向にはできないですよね．

円柱座標について

結局，上の疑問が出てくるのは，円柱座標の説明が悪かったからですね．もう一度講義で説明することにしよう．

今日の投票用紙の裏より

漢字をちゃんと書いてくださいませんかい!

感じはみなさんの方が得意だと思うので，間違っていたら適当に修正してください．

青いチョークはちょっとみえにくいので，青いチョークの部分だけ字を太めに書いてください．

注意します．赤も見にくいのですね．

髪切りましたか?

はい．

力学でやったし．

どこ?

でも力学分かんないし．

どこ?

でもYYY先生好き．可愛いし．

私も．

面白いし．

何が?

ちこくしちゃった．

それはいけません．

今日の雑談

• 今日の投票数は， 77でした．きりのよい数字ではありますね．履修の関係もあるので，微妙に増えていますが，この程度で落ち着くとよいですね．

• 今日のアンケート

物理は好きですか?

• 解答は左列は，28人がNo. のこりの2名位がほどほど．右列はばーと分布していて，気持ちNo側にシフトしている感じです．前回の結果と合わせて，この講義はほぼアウェー状態だということは認識できました．何を嗜好しているのかはわからないし，みんなが同じ方向を向いているとは思えないので，これ以上の情報はいらないと思います．

今回のWEB投票

• 今日の講義の出来は?

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