電磁気学2007年度第2回
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#mathjax
#hr
CENTER:←[[第1回へ>電磁気学2007年度第1回]] [[目次に戻る>...
#hr
#contents
&color(Red){今日の授業の最初の15分ぐらいは、はく検電器と...
&color(Red){さらにその後45分くらいは、[[静電場を理解する...
&color(Red){残りで数式などを使って具体的な説明を行った。...
*第１章 真空中の静電気力と電場 [#sdb83e05]
&aname(sinkuuseidenki);
この章からしばらくの間は、「真空中」で、かつ「どの電荷も...
**1.1 クーロンの法則 [#f24eea4a]
***1.1.1 逆自乗則 [#o780bff8]
#ref(Coulomb.png)
#ref(Coulomb2.png)
真空中に、距離rだけ離れた置かれた電荷Qと電荷qの間には、
$$ F= {Qq\over 4\pi \varepsilon_0 r^2}$$
RIGHT:(クーロンの法則)&aname(Coulombone);
で表される斥力（Qq>0の場合）が働くというのがクーロンの法...
Qq<0の場合、すなわち異符号の電荷の場合は、この力は引力と...
式([[クーロンの法則>#Coulombone]])はSI単位系と呼ばれる現...
クーロンの法則は「逆自乗則」とも呼ばれる力の一種である。...
逆自乗則が物理の世界に何度も現れることは偶然ではない。こ...
#ref(denkyu.png);
原点に100W の電球があるとすると、(100Wとは1秒間に100Jのエ...
クーロン力は電球から出た光の場合のような「流れ」ではない...
----
&color(Red){この部分は授業では話さない可能性もあるが、そ...
単位系について、少し補足しておく。クーロンの法則の前に係...
しかし、現在広く使われているSI単位系では${1\over4\pi\vare...
電磁気の単位系は昔からいろいろなものが使われていて注意が...
&color(Green){誘電率が入ることは、物質中だと意味があるの...
&color(Red){物質中だと、電場が物質の影響で真空中より弱く...
#ref(tamanonaka.png);
実は距離の逆自乗になるということ自体は、「電荷が帯電した...
1Cの正電荷二つが1mの距離にある時、働く力は、$8.9875518\ti...
ここで人間の身体の中にどれだけの電荷があるかを概算してみ...
$2.99\times10^{28}\times 1.60\times10^{-19}=4.79\times10^...
もし人間の身体に他に電気がなければ、1メートル離れた二人の...
$${ 8.99\times10^9\times\left(4.79\times10^9\right)^2 \ov...
という莫大な力が働くことになる。
しかし、実際には人間の身体は電気的にはほぼ中性であり、ほ...
もし、人間の持つ電気が完全に打ち消し合わずに1％ほど残って...
$${ 8.99\times10^9\times\left(4.79\times10^7\right)^2 \ov...
である。これでも十分大きい力である((ちなみに地球の質量は$...
なお、電荷の量は現在知られているいかなる物理現象（化学反...
中性子（電荷0）→ 陽子（電荷e）＋電子（電荷-e）＋反電子ニ...
という反応（β崩壊と呼ばれる）があるが、この反応の前後では...
&color(Red){きちんと説明したのはここまで。ここ以下もアプ...
*学生の感想・コメントから [#hf23ef0a]
&color(Green){電気力線の};
#ref(denba05KOKO.png)
&color(Green){はどうなっているんですか？};
&color(Red){そこはよどみ点という奴になっていて、電場が0に...
&color(Green){前の授業で地球も大きい磁石と言ってましたが...
&color(Red){南北じゃだめですね。磁場と垂直な方向（東西）...
&color(Green){プログラムで、クーロンの法則がイメージでき...
&color(Red){まずはイメージすることが大切。プログラム作っ...
&color(Green){物理を勉強していて「なぜクーロンの法則の中...
&color(Red){物理の数式にはいろいろと深い意味が隠れている...
&color(Green){なぜ静電気は起こるのか？ なぜアクリル板は...
&color(Red){おっと難しい質問だ。単純な答えとしては、こす...
&color(Green){人間の中にそんなに電荷があって、しかもこう...
&color(Red){原子や電子の数って、普段認識しないけど、それ...
&color(Green){みんなからの質問もたくさん出て楽しい授業だ...
&color(Red){私も話していて楽しかった。これかもどんどん質...
&color(Green){人間の身体は中性になっているそうですが、人...
&color(Red){人間の身体の中の物質が分極（プラス電気を持っ...
&color(Green){キャヴェンデッシュの実験、逆自乗則を予想し...
&color(Red){後でちゃんとした証明もやりますが、それもなか...
&color(Green){電荷が電気力線を出す時、エネルギーは必要で...
&color(Red){いいえ、電荷がこの世に存在した時、同時に周り...
&color(Green){$F={Qq\over 4\pi\varepsilon_0 r^2}$で、Qを∞...
&color(Red){二つの∞の∞の成り方によって違います。Qが$r^2$...
&color(Green){正負の電荷が近づいて距離が0になると無限の力...
&color(Red){３年の量子力学の中でやりますが、二つの粒子が...
&color(Green){電気力線の縮もうとする力をA、互いに反発する...
&color(Red){いいえ。実は「静電気力だけでは物体は静止して...
&color(Green){静電気がバチッと言う時は、身体の中でプラス...
&color(Red){歩いたりしているうちにため込んだプラスかマイ...
&color(Green){クーロンの法則から、自然界の法則は良くでき...
&color(Red){それを見つけていくところが物理の面白さです。};
&color(Green){電磁気学にも作用・反作用の法則が生きている...
&color(Red){「なぜ」というのは常に答えるのが難しい質問で...
&color(Green){正負電荷の絶対値が等しい時、電気力線は外に...
&color(Red){無限に遠くまではいけません。しかし、有限の距...
&color(Green){電気力線は磁力線に似ていて面白かった。};
&color(Red){磁力線は、Nから出てSに入りますが、そのあたり...
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CENTER:←[[第1回へ>電磁気学2007年度第1回]] [[目次に戻る>...
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&color(Red){今日の授業の最初の15分ぐらいは、はく検電器と...
&color(Red){さらにその後45分くらいは、[[静電場を理解する...
&color(Red){残りで数式などを使って具体的な説明を行った。...
*第１章 真空中の静電気力と電場 [#sdb83e05]
&aname(sinkuuseidenki);
この章からしばらくの間は、「真空中」で、かつ「どの電荷も...
**1.1 クーロンの法則 [#f24eea4a]
***1.1.1 逆自乗則 [#o780bff8]
#ref(Coulomb.png)
#ref(Coulomb2.png)
真空中に、距離rだけ離れた置かれた電荷Qと電荷qの間には、
$$ F= {Qq\over 4\pi \varepsilon_0 r^2}$$
RIGHT:(クーロンの法則)&aname(Coulombone);
で表される斥力（Qq>0の場合）が働くというのがクーロンの法...
Qq<0の場合、すなわち異符号の電荷の場合は、この力は引力と...
式([[クーロンの法則>#Coulombone]])はSI単位系と呼ばれる現...
クーロンの法則は「逆自乗則」とも呼ばれる力の一種である。...
逆自乗則が物理の世界に何度も現れることは偶然ではない。こ...
#ref(denkyu.png);
原点に100W の電球があるとすると、(100Wとは1秒間に100Jのエ...
クーロン力は電球から出た光の場合のような「流れ」ではない...
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&color(Red){この部分は授業では話さない可能性もあるが、そ...
単位系について、少し補足しておく。クーロンの法則の前に係...
しかし、現在広く使われているSI単位系では${1\over4\pi\vare...
電磁気の単位系は昔からいろいろなものが使われていて注意が...
&color(Green){誘電率が入ることは、物質中だと意味があるの...
&color(Red){物質中だと、電場が物質の影響で真空中より弱く...
#ref(tamanonaka.png);
実は距離の逆自乗になるということ自体は、「電荷が帯電した...
1Cの正電荷二つが1mの距離にある時、働く力は、$8.9875518\ti...
ここで人間の身体の中にどれだけの電荷があるかを概算してみ...
$2.99\times10^{28}\times 1.60\times10^{-19}=4.79\times10^...
もし人間の身体に他に電気がなければ、1メートル離れた二人の...
$${ 8.99\times10^9\times\left(4.79\times10^9\right)^2 \ov...
という莫大な力が働くことになる。
しかし、実際には人間の身体は電気的にはほぼ中性であり、ほ...
もし、人間の持つ電気が完全に打ち消し合わずに1％ほど残って...
$${ 8.99\times10^9\times\left(4.79\times10^7\right)^2 \ov...
である。これでも十分大きい力である((ちなみに地球の質量は$...
なお、電荷の量は現在知られているいかなる物理現象（化学反...
中性子（電荷0）→ 陽子（電荷e）＋電子（電荷-e）＋反電子ニ...
という反応（β崩壊と呼ばれる）があるが、この反応の前後では...
&color(Red){きちんと説明したのはここまで。ここ以下もアプ...
*学生の感想・コメントから [#hf23ef0a]
&color(Green){電気力線の};
#ref(denba05KOKO.png)
&color(Green){はどうなっているんですか？};
&color(Red){そこはよどみ点という奴になっていて、電場が0に...
&color(Green){前の授業で地球も大きい磁石と言ってましたが...
&color(Red){南北じゃだめですね。磁場と垂直な方向（東西）...
&color(Green){プログラムで、クーロンの法則がイメージでき...
&color(Red){まずはイメージすることが大切。プログラム作っ...
&color(Green){物理を勉強していて「なぜクーロンの法則の中...
&color(Red){物理の数式にはいろいろと深い意味が隠れている...
&color(Green){なぜ静電気は起こるのか？ なぜアクリル板は...
&color(Red){おっと難しい質問だ。単純な答えとしては、こす...
&color(Green){人間の中にそんなに電荷があって、しかもこう...
&color(Red){原子や電子の数って、普段認識しないけど、それ...
&color(Green){みんなからの質問もたくさん出て楽しい授業だ...
&color(Red){私も話していて楽しかった。これかもどんどん質...
&color(Green){人間の身体は中性になっているそうですが、人...
&color(Red){人間の身体の中の物質が分極（プラス電気を持っ...
&color(Green){キャヴェンデッシュの実験、逆自乗則を予想し...
&color(Red){後でちゃんとした証明もやりますが、それもなか...
&color(Green){電荷が電気力線を出す時、エネルギーは必要で...
&color(Red){いいえ、電荷がこの世に存在した時、同時に周り...
&color(Green){$F={Qq\over 4\pi\varepsilon_0 r^2}$で、Qを∞...
&color(Red){二つの∞の∞の成り方によって違います。Qが$r^2$...
&color(Green){正負の電荷が近づいて距離が0になると無限の力...
&color(Red){３年の量子力学の中でやりますが、二つの粒子が...
&color(Green){電気力線の縮もうとする力をA、互いに反発する...
&color(Red){いいえ。実は「静電気力だけでは物体は静止して...
&color(Green){静電気がバチッと言う時は、身体の中でプラス...
&color(Red){歩いたりしているうちにため込んだプラスかマイ...
&color(Green){クーロンの法則から、自然界の法則は良くでき...
&color(Red){それを見つけていくところが物理の面白さです。};
&color(Green){電磁気学にも作用・反作用の法則が生きている...
&color(Red){「なぜ」というのは常に答えるのが難しい質問で...
&color(Green){正負電荷の絶対値が等しい時、電気力線は外に...
&color(Red){無限に遠くまではいけません。しかし、有限の距...
&color(Green){電気力線は磁力線に似ていて面白かった。};
&color(Red){磁力線は、Nから出てSに入りますが、そのあたり...
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