Ｅ，Ｂ，Ｄ，Ｈの呼び名は何なの？

質問

ｒｏｔ（Ｅ）＝－∂Ｂ／∂ｔ
ｄｉｖ（Ｄ）＝ρ
ｒｏｔ（Ｈ）＝∂Ｄ／∂ｔ＋ｉ
ｄｉｖ（Ｂ）＝０
において
Ｅは電場の強さ
Ｂは磁束密度
Ｄは電束密度または電気変位
Ｈは磁場の強さ
と砂川重信の本に書いてありましたが
Ｅ，Ｂ，Ｄ，Ｈに関して他の呼び名はありますか？
例えばＥなどは電界強度と言わないのですか？
昔そのように習ったような気がしますが

よろしくお願いします

回答No.6

siegmund · ベストアンサー

> ＨとＢは違うものじゃないんですか？
ＨとＢが同じだという意味ではありません．
ＨとＢとを同じものだと言っていないのは論旨からおわかりと思います．
Ｅ－Ｈ対応でＨと称している物理量と，Ｅ－Ｂ対応でＨと称している物理量は
同じであるということです．
同様に， Ｅ－Ｈ対応でＢと称している物理量と，Ｅ－Ｂ対応でＢと称している物理量は
同じです．

どうしてこういうことを書いたかと言いますと，
磁荷(磁気量)の表現の仕方がＥ－Ｈ対応とＥ－Ｂ対応とで異なるからです．
Ｅ－Ｈ対応では，通常，
真空中で距離 r にある２つの磁荷 q_m，q'_m 間の磁気的クーロン力を
(1)　　F = q_m q'_m/4 π μ_0 r^2
と書いています．
一方，Ｅ－Ｂ対応では
(2)　　F = μ_0 q_m q'_m/4 π r^2
と書くのが普通です．
μ_0 は真空の透磁率と呼ばれる量で，
(3)　　μ_0 = 4π×10^(-7) [N・A^(-2)] = 4π×10^(-7) [m・kg・s^(-2)・A^(-2)]
です．
(1)(2)の μ_0 の入り方に注意してください．
したがって，Ｅ－Ｈ対応とＥ－Ｂ対応とでは，磁荷という物理量の単位が異なります．
Ｅ－Ｈ対応なら，q_m の単位は
(4)　　Wb = m^2・kg・s^(-2)・A^(-1) = V・s
です．Wb はウェーバーで磁束の単位と同じです．
一方，Ｅ－Ｂ対応なら，q_m の単位は
(5)　　m・A
です．

なぜこんなことになるかと言いますと，磁場を表す本質的な量がＨかＢかという
ことに関係しています．
Ｅ－Ｈ対応では，「磁場」はＨですから，q_m が作る「磁場」をＨとして，
(1)が
(6)　　F = q_m' H
と書けるように磁荷の単位を決めないといけません．
Ｅ－Ｂ対応なら，「磁場」はＢですから
(7)　　F = q_m' B
と書けるように磁化の単位を決める必要があります．
(6)(7)と，B = μ_0 H を組み合わせると，必然的にＥ－Ｈ対応とＥ－Ｂ対応とで
磁荷の単位が μ_0 倍だけ違って来ます．
実際，(3)(4)(5)で
(8)　　{m^2・kg・s^(-2)・A^(-1)} / {m・kg・s^(-2)・A^(-2)} = m・A
になっています．

補足

文脈の理解が甘くてどうも失礼しました
しかしそんなに混乱するのだったら磁荷を使って電磁気を説明するのはやめた方がいいですね
最近の高校ではどうなっているのかしれませんが昔は磁荷で磁気を説明していたでしょう
やはりローレンツの力から始めないとだめですね
学習効果からすればクーロンの法則のように磁界と電界がよく対応するのでいいのですが以上の議論のように学習が進んでいくと混乱しますからね

ところで電磁気を勉強するに当たって何か役に立つ情報があったら教えてください
よろしくお願いします