• ベストアンサー

電磁気の問題で質問です。

試験の過去問なのですが、 （１）電気的特性を表す２つの基本方程式を示し、その物理的意味を簡潔に述べよ。 （２）磁気的特性を表す２つの基本方程式を示し、その物理的意味を簡潔に述べよ。 という問題なのですが、基本方程式は、マクスウェル方程式でいいと思いますが それぞれの式を簡潔に説明するとどう書けばいいのでしょうか。教えてください。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

これは私もマクスウェル方程式だと思います。 まず、連続の式から導出される式 divD=ρ　(a) は「電荷保存の法則（電荷は突然現れたり消失したりしないこと）」を表す方程式の微分形です。 それから、「拡張されたアンペアの法則」の式から導出される rotH=J+∂D/∂t　(b) の意味は、「Jは伝導電流密度、∂D/∂tは電束電流（変位電流）密度であることを表す」でいいのではないでしょうか？つまり、媒質においてはJと∂D/∂tの両方が流れ（導体では分極がないのでD=0）、真空などの伝導電流が流れない媒質においては、いわゆる「マクスウェルの変位電流」∂D/∂tだけが流れるということを表しているということです。 rotE=-∂B/∂t　(c) divB=0　(d) の二本の方程式は、ファラデーの電磁誘導の法則を表し、divB=0は、磁場は電場と違って「湧き出し口」がないことを示しております。 従いまして、(1)の解答は式(a).(b)及びその説明、(2)は同じく式(c),(d)となるのではないかと思います。

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 自然科学
  4. 物理学

関連するQ&A

  • マックスウェルの方程式

    先日、大学の授業でマックスウェルの方程式についてやりました。 しかし、ただマックスウェルの方程式をずらずらと黒板に書かれたのみで、その意味がなんなのかさっぱりわかりません。（元からそうゆう先生なのですが…） しかも次の試験ではそのマックスウェルの方程式の物理的意味について説明する問題がでるとか…。 ネットで色々調べましたが、やはり式が載っているだけで、よくわかりません。 知っている方がいらっしゃいましたら、ぜひお願いいたします。 詳しく載っているサイトのURLなんかも教えていただけたら嬉しいです。

  • 電磁気学においてのマクスウェルの方程式について。

    今大学の講義で電磁気学を習っているのですが、その試験問題で全然理解できないものがありました。 それが以下の問題です。 1）ガウスの法則に関係するマックスウェルの方程式を１つ書き、その式から、ガウスの法則を導け。 2）電磁誘導に関係するマックスウェルの方程式を1つ書き、その式から電磁誘導の式を導き出せ。 いろいろなサイトで調べてみましたが、マックスウェルの方程式のうちの１つがガウスの法則、電磁誘導を表しているように解釈できて、この問題の意図がよくわかんないんです。 ですが、出題されるということは自分の理解に間違いがあるということだと思います。 電磁気学に詳しいかた、上記の二問を解いてはいただけないでしょうか？

  • 電気と磁気の物理学の問題

    この問題の解答がわかりません。 電磁気学の内容はマックスウェルの電磁方程式によってあらわされる。しかし、歴史的には静電気と静磁気の学問はそれぞれ独立して発展してきた。その理由をのべよ。 よろしくおねがいします。

  • 電磁気の問題で質問したいのですが

    電磁気の問題で質問したいのですが 『電導電流に比べて変位電流が無視できる導体中においては、次の式が成り立つ ▽×E＝－ｄB/ｄｔ（偏微分の式のつもりです）、▽×H＝i 導電率ｋおよび透磁率μを定数として以下の問いに答えよ。 ▽・iを求めよ。また、電流密度iのみを含む方程式を導出せよ。』 という問題の解き方がわかりません。誰かわかる人がいたら教えてください。お願いします。

  • 電磁気学のマクスウェルの方程式について

    電磁気の問題で マクスウェルの法則（ガウスの法則、ファラデーの電磁誘導の法則、磁場のガウスの法則、アンペール・マクスウェルの法則）の個々の方程式が何を表わしているかその物理的意味も合わせて詳述せよ という問題があったのですがどういう風に書けばいいのかよくわかりません。 どなたかアドバイスをいただけないでしょうか。

  • 物理マクスウェル方程式

    物理マクスウェル方程式 ・マクスウェル方程式(4つ) のそれぞれの物理的な意味 (1)divD=ρ (2)rotE=-∂B/∂t (3)divB=0 (4)rotH=J+∂D/∂t ・マクスウェル方程式を用い、 下記の電荷保存則を導く div j = -∂ρ/∂t 試験が近いので 力を貸してください。 お願いします。

  • マクスウェルの電磁方程式

    マクスウェルの電磁方程式で I＝dΦ/dt という式があるのですが、"d"とは何の意味がわかりません。 よろしくお願いします

  • 電磁気ってどうして電気と磁気ですか？

    物理はあまり詳しくありません。高校レベルです。 そのころからの疑問ですが、 電磁気力は一つの力だときいたことがあるんですが、 どうして電気と磁気の２つの性質があるのでしょうか？ 同じものの２つの側面というのはなんとなく想像してますが、 重力やほかの力ではこういうのがないように思うのですが、 どうして、電磁気力だけ、電気、と、磁気、なのでしょうか？ 同じ物なんですよね？ この２面があるというのは、デフォルトというか、前提条件なのでしょうか？ もしかして、重力で言う、慣性質量と、重力そのものの２つがあるようなものなんでしょうか？ 今ひとつ、統一的な視点からの話を聞いたことがないのですが、 物理に詳しい人には常識かもしれませんが、あるいは、こちらでももう似たような質問があるかもしれませんが、お聞きしたいです。 最初に、電気と磁気が同じものだ、と聞いたときに実に不思議だな～と思ったのですが、それ以上の説明は聞いたことがないもので、よろしくお願いします。

  • 電磁気の定数　μ0、ε0、k0、km はμ0が基準ですか？

    電磁気の定数　μ0、ε0、k0、km はμ0が基準ですか？ 電磁気学はド素人です。 高校教科書物理IIを勉強しています。 わからない点について、 ネットや本で調べているのですが、 どうしても分からない点がいくつかあるので、 質問してみることにしました。 ネット上で質問するのは初めてなので、 質問したいことが伝わるか不安ですが、 よろしくお願いします。 [1] 電磁気で登場する定数の値は教科書には バラバラに値だけ書いてあります。 でも、何故そんな変な値になるのか？ (比例定数だからもっと簡単になればいいのに) と疑問に思い、いろいろ調べているうちに 自分の中では以下のような結論に達しました。 が、これで正しいのか？ それとも、違う理由があるのか？を知りたいです。 ●電磁気学はマクスウェルの方程式が基本 ●マクスウェルの方程式に「４Π」が現れないように 　するために「μ0＝４Π×１０^-7」と定める 　(10^-7は実際に用いる値が 　　小さすぎないためのケタ合わせ) ●マクスウェルの方程式より 　クーロンの法則の式が導けて 　その比例定数1/4Πε0　1/4Πμ0 を 　それぞれk0、kmとおく ●また、マクスウェルの方程式より 　c=1/(ε0μ0)^1/2 が導ける ●実験の測定値より、現在は光速c=2.99792458×10^8 　とされている ●以上より、μ0を決めるとk0、km、ε0が 　計算より求まる でよいのでしょうか？ [2] でも歴史的にはk0、kmが先に実験で求められて それが1/4Πε0　1/4Πμ0であるため 正確な値が再定義されたのでしょうか？ 電磁気は、単位や定数の値が後から 再定義されているものが多いようで ？？？ばかりです。 [3] あと、磁場Hと磁束密度Bについて B=μHの関係がありますが、 HとBは何が異なるのか、 その比例定数にあたる透磁率μは 何を意味するのかが理解できずに 悩んでいます。 教科書には ●磁場が磁極に及ぼす力から定めた磁場の強さ ●磁場が電流に及ぼす力から定めた磁場の強さ と書いてありますが、 なぜその比例定数がμになるのでしょう？ いろいろ質問して申し訳ありませんが 最後にもう一つ。 [4] 磁気量の単位Wb(ウェーバー)の大きさは 何を基準に定めているのですか？ 疑問だらけで、全然先に進めず困っています。 よろしくお願いします。

  • 電磁気について

    「真空中の静電場および静磁場を規定する、それぞれ２つづつの基本法則の内容 を簡潔に説明せよ。」 という問題について是非回答をお願いします。

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する