物理/静磁気と静磁場 - 変更履歴

Moderator: /* 磁場に対するガウスの法則 */

2017-06-24T03:46:49Z

磁場に対するガウスの法則

←前の版		2017年6月24日 (土) 03:46時点における版
133 行:		133 行:
	次のようなガウスの法則が導かれる。　<br/><br/>		次のようなガウスの法則が導かれる。　<br/><br/>
	'''磁場に関するガウスの法則'''；<br/>		'''磁場に関するガウスの法則'''；<br/>
-	任意の形状の立体Ｖの表面Ｓを貫いて出ていく磁力線の総数＝０$~~\qquad~~ \qquad (6)$<br/><br/>	+	任意の形状の立体Ｖの表面Ｓを貫いて出ていく磁力線の総数＝０$\qquad (6)$<br/><br/>
	証明<br/>		証明<br/>
	電場のガウスの法則の場合と完全に同じ議論により、<br/>		電場のガウスの法則の場合と完全に同じ議論により、<br/>

Moderator: /* 磁石について */

2017-06-24T03:43:29Z

磁石について

←前の版		2017年6月24日 (土) 03:43時点における版
56 行:		56 行:
	しかし、何らかの条件が整うと各原子磁石の磁場の方向が略揃い、物質が磁場を作る。<br/>		しかし、何らかの条件が整うと各原子磁石の磁場の方向が略揃い、物質が磁場を作る。<br/>
	これが磁石である。		これが磁石である。
		+	==磁性体RT ==
		+	通常の物質は磁気をもたない。<br/>
		+	各原子磁石の方向がばらばらで磁力が打ち消し合っているからである。<br/>
		+	磁場Hの中に物質をおいたらどうなるであろうか？　　<br/>
		+	全ての物質は磁場内で磁化する。次の3つの磁化の仕方がある。<br/>
		+	===　常磁性　===
		+	ある物質では、多くの原子磁石が磁場からの力によって動き、向きがある程度揃う。<br/>このため磁場の上流側にはS極（－）が、下流側にはそれと同量のN極（＋）が現れる。<br/>
		+	この磁極の出現で、物質内には、外部の磁場Hと逆方向の磁場H'が発生してHを打ち消し、<br/>
		+	物質内の磁場は小さくなる。これを[[wikipedia_ja:常磁性\|常磁性]]　　という。<br/>
		+	===　強磁性　===
		+	もっと原子磁石の方向が揃う物質では、<br/>
		+	物質内に強いS極、N　極が現れH'が大きくなり、<br/>
		+	物質内ではHと逆方向の磁場となる。<br/>
		+	[[wikipedia_ja:強磁性\|強磁性]]　という。<br/>
		+	強磁性の物質を強い磁場に置き磁化させ、外部の磁場をとりさると、<br/>
		+	原子磁石の向きがある程度揃ったままに留まり磁石ができる。<br/>
		+	===　反磁性　===
		+	大部分の物質では、磁場H　の上流側に弱いN極、下流側に同量のS極が現れる。<br/>
		+	これを[[wikipedia_ja:反磁性\|'''反磁性''']]　という。<br/>
		+	この現象の正確な説明は量子力学によらねばならない。<br/>
		+	原子核の周りを電子が回転しているという、古典的な原子モデルでは<br/>
		+	「磁場Hをかけても原子磁石の向きが殆ど変わらず、<br/>
		+	電子の円電流を貫く磁束が変わるため、<br/>
		+	電磁誘導により磁束の変化を妨げる起電力が生じて円電流が変化するため<br/>
		+	磁場H　の上流側に弱いN極、下流側に同量のS極が現れる」と説明できる。<br/>
		+
		+	===　物質の透磁率===
		+	*[[wikipedia_ja:透磁率\|ウィキペディア(透磁率)]]
		+
		+	===　磁場と磁束密度===
		+
		+	=== 磁束密度と物質の透磁率===

	=磁荷のクーロン則=		=磁荷のクーロン則=

Moderator: /* 磁性体RT */

2017-05-23T15:08:03Z

磁性体RT

←前の版		2017年5月23日 (火) 15:08時点における版
116 行:		116 行:
	磁場は、必ず保存力場になる電場とは決定的な違いがある。<br/>		磁場は、必ず保存力場になる電場とは決定的な違いがある。<br/>
	これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>		これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>
-
-	~~=磁性体RT =~~
-	~~通常の物質は磁気をもたない。<br/>~~
-	~~各原子磁石の方向がばらばらで磁力が打ち消し合っているからである。<br/>~~
-	~~磁界Hの中に物質をおいたらどうなるであろうか？　　<br/>~~
-	~~全ての物質は磁界内で磁化する。次の3つの磁化の仕方がある。<br/>~~
-	~~=====　常磁性　=====~~
-	ある物質では、多くの原子磁石が磁界からの力によって動き、向きがある程度揃う。<br/>このため磁界の上流側にはS極（－）が、下流側にはそれと同量のN極（＋）が現れる。<br/>
-	~~この磁極の出現で、物質内には、外部の磁界Hと逆方向の磁界H'が発生してHを打ち消し、<br/>~~
-	~~物質内の磁界は小さくなる。これを[[wikipedia_ja:常磁性\|常磁性]]　　という。<br/>~~
-	~~=====　強磁性　=====~~
-	~~もっと原子磁石の方向が揃う物質では、<br/>~~
-	~~物質内に強いS極、N　極が現れH'が大きくなり、<br/>~~
-	~~物質内ではHと逆方向の磁界となる。<br/>~~
-	~~[[wikipedia_ja:強磁性\|強磁性]]　という。<br/>~~
-	~~強磁性の物質を強い磁界に置き磁化させ、外部の磁界をとりさると、<br/>~~
-	~~原子磁石の向きがある程度揃ったままに留まり磁石ができる。<br/>~~
-	~~=====　反磁性　=====~~
-	~~大部分の物質では、磁界Hをかけても原子磁石の向きが殆ど変わらず、<br/>~~
-	~~電子の円電流を貫く磁束が変わるため、<br/>~~
-	~~電磁誘導により磁束の変化を妨げる起電力が生じて円電流が変化するため<br/>~~
-	~~磁界H　の上流側に弱いN極、下流側に同量のS極が現れる。<br/>~~
-	~~これを[[wikipedia_ja:反磁性\|反磁性]]　という。~~
-
-	~~====　物質の透磁率====~~
-	*[[wikipedia_ja:透磁率\|ウィキペディア(透磁率)]]
-
-	~~====　磁界と磁束密度====~~
-
-	~~== 磁束密度と物質の透磁率==~~

Moderator: /* 磁気現象の根源 */

2017-05-23T10:00:21Z

磁気現象の根源

←前の版		2017年5月23日 (火) 10:00時点における版
47 行:		47 行:
	電流は磁場を作るという事実が明らかになった。<br/>		電流は磁場を作るという事実が明らかになった。<br/>
	これが契機となり、電流の磁気作用が詳しく研究され、<br/>		これが契機となり、電流の磁気作用が詳しく研究され、<br/>
-	~~磁石も原子の中の電荷（電子）の運動が原因であることが分かるなど、電荷の運動（電流）が磁気現象の根源であると認識されるようになった。~~<br/>	+	電荷の運動（電流）が磁気現象の根源であると認識されるようになった。<br/>
	電流の磁気作用については、<br/>		電流の磁気作用については、<br/>
-	次項「5.4　電流と磁場」で説明する。	+	次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>
		+	磁石も原子の中の電荷（電子）の運動が原因であることが分かった。<br/>
		+	物質を構成する各原子はその電子の運動により磁場を作る（仮に原子磁石と呼ぶ）が、<br/>
		+	通常は、この方向が各原子でバラバラなため、互いに打ち消し合って、<br/>
		+	物質は磁場を持たない。<br/>
		+	しかし、何らかの条件が整うと各原子磁石の磁場の方向が略揃い、物質が磁場を作る。<br/>
		+	これが磁石である。

	=磁荷のクーロン則=		=磁荷のクーロン則=

Moderator: /* 磁性体 */

2017-04-26T15:45:50Z

磁性体

←前の版		2017年4月26日 (水) 15:45時点における版
111 行:		111 行:
	これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>		これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>

-	=~~磁性体~~ =	+	=磁性体RT =
-	RT	+	通常の物質は磁気をもたない。<br/>
		+	各原子磁石の方向がばらばらで磁力が打ち消し合っているからである。<br/>
		+	磁界Hの中に物質をおいたらどうなるであろうか？　　<br/>
		+	全ての物質は磁界内で磁化する。次の3つの磁化の仕方がある。<br/>
		+	=====　常磁性　=====
		+	ある物質では、多くの原子磁石が磁界からの力によって動き、向きがある程度揃う。<br/>このため磁界の上流側にはS極（－）が、下流側にはそれと同量のN極（＋）が現れる。<br/>
		+	この磁極の出現で、物質内には、外部の磁界Hと逆方向の磁界H'が発生してHを打ち消し、<br/>
		+	物質内の磁界は小さくなる。これを[[wikipedia_ja:常磁性\|常磁性]]　　という。<br/>
		+	=====　強磁性　=====
		+	もっと原子磁石の方向が揃う物質では、<br/>
		+	物質内に強いS極、N　極が現れH'が大きくなり、<br/>
		+	物質内ではHと逆方向の磁界となる。<br/>
		+	[[wikipedia_ja:強磁性\|強磁性]]　という。<br/>
		+	強磁性の物質を強い磁界に置き磁化させ、外部の磁界をとりさると、<br/>
		+	原子磁石の向きがある程度揃ったままに留まり磁石ができる。<br/>
		+	=====　反磁性　=====
		+	大部分の物質では、磁界Hをかけても原子磁石の向きが殆ど変わらず、<br/>
		+	電子の円電流を貫く磁束が変わるため、<br/>
		+	電磁誘導により磁束の変化を妨げる起電力が生じて円電流が変化するため<br/>
		+	磁界H　の上流側に弱いN極、下流側に同量のS極が現れる。<br/>
		+	これを[[wikipedia_ja:反磁性\|反磁性]]　という。
		+
		+	====　物質の透磁率====
		+	*[[wikipedia_ja:透磁率\|ウィキペディア(透磁率)]]
		+
		+	====　磁界と磁束密度====
		+
		+	== 磁束密度と物質の透磁率==

Moderator: /* 　「　5.3　静磁気と静磁場　」　 */

2017-04-26T08:51:35Z

　「　5.3　静磁気と静磁場　」　

←前の版		2017年4月26日 (水) 08:51時点における版
1 行:		1 行:
-	~~=　「　5~~.~~3　静磁気と静磁場　」　=~~	+	$\Large{5.3　静磁気と静磁場}$　<br/><br/>
	古代ギリシアでは、鉄を引き寄せる石として磁石はすでに知られていた。<br/>		古代ギリシアでは、鉄を引き寄せる石として磁石はすでに知られていた。<br/>
	磁石は互いに引き合ったり反発したりする。<br/>		磁石は互いに引き合ったり反発したりする。<br/>
	このような現象の根源となるものを磁気という。		このような現象の根源となるものを磁気という。
-	==磁石について==	+	=磁石について=
	磁石はN極とS極という2種の磁極を対で持つ[[wikipedia_ja: 磁気双極子\|磁気双極子]]である。<br/>		磁石はN極とS極という2種の磁極を対で持つ[[wikipedia_ja: 磁気双極子\|磁気双極子]]である。<br/>
	2つの磁石のＳ極どうしを近づけたり、Ｎ極どうしを近づけると反發し、<br/>		2つの磁石のＳ極どうしを近づけたり、Ｎ極どうしを近づけると反發し、<br/>
25 行:		25 行:
	詳しくは		詳しくは
	*[[wikipedia_ja:磁石\|ウィキペディア（磁石）]]		*[[wikipedia_ja:磁石\|ウィキペディア（磁石）]]
-	===磁気双極子===	+	==磁気双極子==
	正負の同量の磁極の対を磁気双極子という。<br/>		正負の同量の磁極の対を磁気双極子という。<br/>
		+	磁石も磁気双極子である。<br/>
	静磁気現象は、多数の磁気双極子のつくる磁場の		静磁気現象は、多数の磁気双極子のつくる磁場の
	研究である。<br/>		研究である。<br/>
33 行:		34 行:


-	=== 磁荷や磁気現象の根源について ===	+	== 磁荷や磁気現象の根源について ==
	それでは、なぜ単独磁荷は存在しないのか、<br/>		それでは、なぜ単独磁荷は存在しないのか、<br/>
	そもそも磁荷とは何者で、なぜ磁気現象は起こるのか。<br/>		そもそも磁荷とは何者で、なぜ磁気現象は起こるのか。<br/>
	また磁気現象と電気現象の間には、どのような関係があるのだろうか。<br/>		また磁気現象と電気現象の間には、どのような関係があるのだろうか。<br/>
	これらの疑問の解明への道は、エルステッドの実験で開かれた。<br/>		これらの疑問の解明への道は、エルステッドの実験で開かれた。<br/>
-	==== 磁気現象の根源====	+	=== 磁気現象の根源===
	エルステッドは、方位磁石を水平に置き、<br/>		エルステッドは、方位磁石を水平に置き、<br/>
	この真上に、この磁針と平行になるように導線を南北方向に水平にはり、<br/>		この真上に、この磁針と平行になるように導線を南北方向に水平にはり、<br/>
50 行:		51 行:
	次項「5.4　電流と磁場」で説明する。		次項「5.4　電流と磁場」で説明する。

-	==磁荷のクーロン則==	+	=磁荷のクーロン則=
	Ｓ極どうしやＮ極どうしの磁荷は反発し合い、異種の磁荷どうしは引き合う。<br/>		Ｓ極どうしやＮ極どうしの磁荷は反発し合い、異種の磁荷どうしは引き合う。<br/>
	そこで、電荷にならってN極の磁荷の大きさは正、Ｓ極の磁荷の大きさは負の数で表すように決めた。<br/>		そこで、電荷にならってN極の磁荷の大きさは正、Ｓ極の磁荷の大きさは負の数で表すように決めた。<br/>
66 行:		67 行:
	$\mu_0=\frac{1}{4\pi k_m}=\frac{4\pi}{10^7}=1.257\times 10^{-6}[Wb^2/Nm^2]\quad (4)$		$\mu_0=\frac{1}{4\pi k_m}=\frac{4\pi}{10^7}=1.257\times 10^{-6}[Wb^2/Nm^2]\quad (4)$
	*[[wikipedia_ja:クーロンの法則\|ウィキペディア（クーロンの法則）]]の「3　磁荷に関するクーロンの法則」		*[[wikipedia_ja:クーロンの法則\|ウィキペディア（クーロンの法則）]]の「3　磁荷に関するクーロンの法則」
-	====磁荷の単位====	+	==磁荷の単位==
	磁荷のクーロンの法則、式（２）に基づき、<br/>		磁荷のクーロンの法則、式（２）に基づき、<br/>
	真空中に同じ大きさの磁荷A,Bを1m離して置いたときに、<br/>		真空中に同じ大きさの磁荷A,Bを1m離して置いたときに、<br/>
88 行:		89 行:

	==磁場に対するガウスの法則==		==磁場に対するガウスの法則==
-	磁場$\vec H$~~に対しても電場の時と同様な議論が行え、~~<br/>	+	電荷のクーロン法則から、<br/>
-	~~次のようなガウスの法則が成り立つ。~~　<br/><br/>	+	電場のガウスの法則が導き出された。<br/>
		+	磁荷についても同じ形のクーロン法則がなりたつので、<br/>
		+	磁場$\vec H$に対しても同様な議論をすると、<br/>
		+	次のようなガウスの法則が導かれる。　<br/><br/>
	'''磁場に関するガウスの法則'''；<br/>		'''磁場に関するガウスの法則'''；<br/>
	任意の形状の立体Ｖの表面Ｓを貫いて出ていく磁力線の総数＝０$\qquad \qquad (6)$<br/><br/>		任意の形状の立体Ｖの表面Ｓを貫いて出ていく磁力線の総数＝０$\qquad \qquad (6)$<br/><br/>
104 行:		108 行:
	電位と全く同じように定められる。<br/>		電位と全く同じように定められる。<br/>
	(注）電流がつくる磁場は保存力場にならない。<br/>		(注）電流がつくる磁場は保存力場にならない。<br/>
-	~~電場は必ず保存力場であったから、~~	+	磁場は、必ず保存力場になる電場とは決定的な違いがある。<br/>
-	~~磁場は電場と決定的な違いがある。~~<br/>	+
	これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>		これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>
		+
	=磁性体 =		=磁性体 =
	RT		RT

Moderator: /* 静磁荷の作る静磁場は保存力場 */

2017-04-26T08:26:50Z

静磁荷の作る静磁場は保存力場

←前の版		2017年4月26日 (水) 08:26時点における版
107 行:		107 行:
	磁場は電場と決定的な違いがある。<br/>		磁場は電場と決定的な違いがある。<br/>
	これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>		これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>
		+	=磁性体 =
		+	RT

Moderator: /* 静磁荷の作る静磁場は保存力場 */

2017-04-26T08:08:10Z

静磁荷の作る静磁場は保存力場

←前の版		2017年4月26日 (水) 08:08時点における版
103 行:		103 行:
	この点から見た空間の各点の磁位(ポテンシャルエネルギー）も、<br/>		この点から見た空間の各点の磁位(ポテンシャルエネルギー）も、<br/>
	電位と全く同じように定められる。<br/>		電位と全く同じように定められる。<br/>
		+	(注）電流がつくる磁場は保存力場にならない。<br/>
		+	電場は必ず保存力場であったから、
		+	磁場は電場と決定的な違いがある。<br/>
		+	これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>

Moderator: /* 静磁荷の作る静磁場は保存力場 */

2017-04-26T08:05:29Z

静磁荷の作る静磁場は保存力場

←前の版		2017年4月26日 (水) 08:05時点における版
103 行:		103 行:
	この点から見た空間の各点の磁位(ポテンシャルエネルギー）も、<br/>		この点から見た空間の各点の磁位(ポテンシャルエネルギー）も、<br/>
	電位と全く同じように定められる。<br/>		電位と全く同じように定められる。<br/>
-	~~===静磁荷の作る静磁場は保存力場===~~
-	~~しかし、電流がつくる磁場は保存力場にならない。<br/>~~
-	~~これが磁場と電場の決定的違いである。<br/>~~
-	~~これについては、次項「5.4　電流と磁場」で説明する。<br/>~~

Moderator: /* 磁石について */

2017-04-26T08:03:24Z

磁石について

←前の版		2017年4月26日 (水) 08:03時点における版
16 行:		16 行:
	例えば、磁石を、Ｎ極とＳ極に分けようと切断しても、<br/>		例えば、磁石を、Ｎ極とＳ極に分けようと切断しても、<br/>
	Ｎ極のあるほうの切断面にＳ極が、Ｓ極のほうの切断面にはＮ極が現れてしまう。<br/>		Ｎ極のあるほうの切断面にＳ極が、Ｓ極のほうの切断面にはＮ極が現れてしまう。<br/>
		+	==磁荷と電荷の決定的違い==
	そこで現在では、次の仮説が正しいと考えられている。<br/><br/>		そこで現在では、次の仮説が正しいと考えられている。<br/><br/>
	'''仮説'''　どのような物体中にも、<br/>		'''仮説'''　どのような物体中にも、<br/>
	Ｎ極だけ、あるいはＳ極だけの磁荷（単磁荷という)は存在せず、<br/>		Ｎ極だけ、あるいはＳ極だけの磁荷（単磁荷という)は存在せず、<br/>
	必ず同じ大きさの正負の磁荷が対になって存在する。<br/>		必ず同じ大きさの正負の磁荷が対になって存在する。<br/>
-	~~従って、物体全体の磁荷は零になる。~~<br/><br/>	+	従って、どんな物体でも、物体全体の磁荷は零になる。<br/><br/>
	電磁気学は、この仮説のもとに、理論が作られている。<br/>		電磁気学は、この仮説のもとに、理論が作られている。<br/>
	詳しくは		詳しくは
	*[[wikipedia_ja:磁石\|ウィキペディア（磁石）]]		*[[wikipedia_ja:磁石\|ウィキペディア（磁石）]]
-	*[[~~wikipedia_ja:磁荷~~\|~~ウィキペディア（磁荷）~~]]	+	===磁気双極子===
		+	正負の同量の磁極の対を磁気双極子という。<br/>
		+	静磁気現象は、多数の磁気双極子のつくる磁場の
		+	研究である。<br/>
		+	一つの磁気双極子がつくる磁場は、
		+	[[物理/静電気と静電場（その１）#電気双極子\|「1.3.4.7 　電気双極子」]]の作る電場と全く同じように議論できる。
		+
		+
	=== 磁荷や磁気現象の根源について ===		=== 磁荷や磁気現象の根源について ===
	それでは、なぜ単独磁荷は存在しないのか、<br/>		それでは、なぜ単独磁荷は存在しないのか、<br/>

物理/静磁気と静磁場 - 変更履歴

Moderator: /* 磁場に対するガウスの法則 */

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