電磁気学

プラズマとは気体を構成する原子中の電子が電離した状態を言います。よく、物質の第四の状態と呼ばれることがあります。高温になると電離が顕著になるため、このような言われ方をしています。この性質を応用し、気体放電、核融合発電、MHDエネルギー変換とイオン推進器など、様々な工学分野で本知見が用いられています。

問題y方向の電場$E_{o}>0$、z方向の磁場$B_{o}>0$が直交している系を考える。初速度$(v_{xo},v_{yo},0)$で原点を出発した電荷$q$の荷電粒子の軌道を図示せよ。問1 $q>0,v_{xo}=0,v_{yo}<0...

角運動量保存則外部からトルクが作用しない系において、角運動量は時間変化しません。これを角運動量保存則と言います。宇宙空間による惑星運動や、本問のような粒子間にクーロン力がかかる系などで本法則は成立します。本問の類題が実際に阪大の院試(電磁理論)にて出題されたことがありました。

四端子法とは電気抵抗を正確に計測する手法の一つです。プローブの接触抵抗、電流源回路の抵抗を無視でき、電気抵抗率が精度よく求められる利点があります。

院試の電磁気学において出題される問題は、ある程度パターン化されている一方で、パターンの数は多いです。そのため、使用する関係式は多岐にわたります。本記事では、クーロンの法則から始まり、使用する式を重要度順にリストアップしました。院試までの総チェックとして活用しましょう。

静電界とは時間変動しない電場\(E(t)=0\)エネルギーが保存する場渦が発生しない。\(rot\boldsymbol{E}=0\)1.ばかり言われていますが、電磁気学を根本から理解する上で、2.3も必要な性質です。

可動コイル型電流計永久磁石(N,S極)の間に回転できる可動コイルを設置する構成です。可動コイルに計測したい電流を流すと、電磁力によりコイルが回転します。電磁力は可動コイルに流す電流に比例することから、回転の大きさによって、計測する電流の値が分かるということですね。

磁性体とは磁化ベクトルを持つ物質を言います。磁化とは、物質内部で磁気双極子モーメントが発生することを言い、これにより、物質から外部へ磁場が発生します。現実に存在する物質は、大なり小なり磁化しますが、一般的には強く磁化される物質を磁性体と呼ぶことが多いです。

基本事項は変わりません。接続した導体同士の電位は等しいことを念頭に解いていきます。また、本問の条件でにおいて導体は接地していませんので、接続前後で総電荷量は変わらないことにも注目します。

外部磁界の磁界の中に磁気モーメントを置いた時の位置エネルギーは、磁気モーメントと外部磁界の内積の負の成分に等しいです。磁気モーメントは、負の磁荷から正の磁荷へ伸びるベクトルのため、無限遠から近づけていくとき、外部磁場との引力が発生します。これを相殺することから、負になる。ということですね。