第8回

今日のおさらい
  1. コンデンサーの容量
  2. 静電気エネルギー
  3. 電流について
今日のまとめと反省

先週は出張のために休講だったので、最近は隔週の講義になっていて、お互いに 調子がつかない感じです。このページも当初は(今も)講義のメモを書いているの ですが、今回は前回何をやってきたかを思い出すためにとても有効でした。学生 さんもそうではないでしょうか?
それにしても今朝は寒かった。9時に教室にいたのは20人いなかったかな。その 学生たちにはちょっと御褒美を与えた。本当にそうかどうかはちょっとまだ未定 なので、あまり本気にしないように。

内容は、コンデンサーの容量をもっとも簡単な2枚の並行板コンデンサーについ て議論した。その後で、既に電位の物理的な考察を与えているので、静電気系の エネルギーはわかるのだが、ここで再びまとめた。さらに、実用的なエネルギー の計算として、球電荷のエネルギー、さらに先のコンデンサーのエネルギーを計 算した。これで静電場は終了して、次回から静磁場へGO。
静磁場へいくために電流を定義した。来週は連続の方程式から始まる。

今週のレポート問題
  1. 直角に曲がった導体板の近くに電荷を持ってきたときの電位・電場を求め よ。映像法を使うとよい。また、導体表面への誘導電荷を計算せよ。(全誘 導電荷は総映像電荷に等しいはずである。これを確かめよ。 )
  2. 容量がC1,C2の2つのコンデンサーにそれぞれ電荷 q1とq2を蓄えてある。その2つのコンデンサを並 列につなげるとコンデンサーのエネルギーは必ず損をする。このことを示 してみよう。また、損したエネルギーはどこにいってしまったのか?
  3. 12/18追記これはおまけだが、講義に対する感 想・意見があれば書いて下さい。
レポート〆切は12/27とします。提出は、次回の講義か部屋(201Aか221Aです。講 義では211Aと言いましたが、間違っています。)へ。郵送でも構いませんが、郵 送代がもったいないので、だれかに預けるとかした方がいいのでは。。。それか ら、メールでもいいですよ。ただし、私はマイクロ○フト社の製品は基本的に使 いませんので、それ関係の添付ファイルをお断りします。PDFでお願い。
今週の宿題:
なし。レポート問題を出しました。
今日の質問: 今日はあえて、10分前に終了したものの、講義内容が今一つだっ たのか、あまり質問はなかった。
  1. 球電荷の電位ってそれでいいのかなー
    きっといいです。でもどこかに引っかかたんだよね。それが明らかになったら、 また質問してください。
  2. ▽^2は△?
    そうとも書きます。
  3. δU=dδq V/dとしたときにVもδqに依存するのでは?
    確かにそのとおりです。ここではVの変化は非常に小さいとしています。
今日の雑談:

今日は久しぶりに出席人数を公表しようと思います。 360x252(3790bytes)
右肩さがりだな。Ummmmm
来週こそはレポート2を返却します。と宣誓してしまったが、本当にできるかど うかは不安です。
(12/18 追記) 講義では電流の話から、静磁場の話に突入することを宣言したが、本当にそうし ます。本来はここで電流の話をするべきだったかもしれない。例えば、オームの 法則、ジュールの法則等である。しかしながら、これらはMaxwell方程式を構築 する上では少し経路のちがった問題でもある。他で扱うのも適当なところが思い 浮かばずに、大抵の教科書は静電場と静磁場の間にこれらの章が挟まれている。 それにしても、座りが悪いと思うのは私だけだろうか?たとえば、Feynmann lectureではばっさり無くしている。講義では、時間の都合上飛ばすことにした。 私の学生時代のことは正確はよく覚えていないが、電磁気ではなくて、物理学特 論とかいう講義で、ちょうどその年に超新星爆発と高温超伝導の発見があり、そ の二つの概論を受けた。学部一年生には難しい内容で、ほとんど理解できなかっ たが、サボる気のしない不思議な講義であった。そのレポート問題が、「オームの 法則を説明せよ」であった。法則を説明せよとはどういうことなんだ。とガツン と衝撃を受けたのでよく覚えている。量子力学を知らなくても、固体物性論に ちょっとだけ触れられるよい題材ではないかと思う。興味がある学生は是非勉強 してみるとよい。高校の物理がいかにもつまらなかったことを再認識した若き日 の福島であった。もう若くないのよね。今週、来て欲しくない誕生日が来て、ま た1つ歳を更新。


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Koji Hukushima (hukusima@phys.c.u-tokyo.ac.jp)