電気

ガウスの法則の意味閉曲面Sを貫く電気力線の総数が、Sの内部に存在する全電荷量を\(\varepsilon_{o}\)で割ったものに等しいことを示しています。電気力線は電場\(E\)に言い換えることができますので、結局下記の式になります。\begin{aligned}\int_{S} \boldsymbol{E}･d\boldsymbol{S}=\dfrac{1}{\varepsilon_{o}}\int_{V} \rho dV\end{aligned}

仮想変位とはある系において、物質をほんの少し\(\Delta x\)移動させることを言います。微小の変位を考える理由として、力のかかり方が変化前と変化後で一定とみなすことができるからです。

対地静電容量について円筒導体が電荷を帯びている時、電場が発生します。電場が発生すると、電位が小さい箇所に向かって流れるため、電位0のアースに向かって流れます。このような物理現象により、円筒導体と接地極には静電容量が発生している解釈ができます。

電気双極子とは問題文で与えた図のように、正電荷と負電荷が近距離で置かれた電荷対のことを言います。電気双極子の応用例代表例として、下記2項目あります。誘電体に外部から電場をかけた時、分極電荷が発生します。ダイポールアンテナから発生する電場の計算を行う際、よく用います。

完全導体の性質問題文より、導電率が無限大の物質を言います。理想的な物質であるため、下記のような振る舞いをします。電気的性質抵抗率が0であるため、完全導体内部には電圧が発生しない=電場も発生しないです。

鏡像法とはある特定の系において、幾何学的な特徴を利用して特定の位置に仮想的に電荷を置けば、手計算で電場分布を求められるようになる方法を言います。本記事では、院試でよく問われる代表的な系における鏡像電荷の置き方及び電場分布の求め方、各種特性を紹介します。