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2017年4月16日 (日)

【メモ】 広江克彦先生著「趣味で物理学」で電磁気学を学習する(その1)電磁誘導

広江克彦先生著「趣味で物理学」で電磁気学を少しずつ学習します。


2.11 電磁誘導(抄)

 ファラデーは、電流で磁気が発生するならばその逆もあるはずだと考えて実験を始めたと聴く。小さな頃この話を聞いて、どうしてそういう発想ができたのだろうと、とても感心したものだ。

レンツの法則:コイルに発生する起電力はコイルを貫く磁力線の変化に比例する。その起電力によって発生する電流の向きは、磁力線の変化を妨げるような向きである。


Electromagnetic_induction_01_1_1


【ブログ開設者注】 上はレンツの法則をノイマン(Franz Ernst Neumann)が数式で表したもの。


 細かいことにこだわらなければこれを変形して場の形式で表現するのは簡単である。起電力φは一回巻のコイルの道筋に沿って電場を線積分ことによって

Electromagnetic_induction_01_2_2

であり、これがマクスウェルの方程式の内の一つ、「ファラデーの誘導法則」と呼ばれる式である。

(同書119〜120ページより)

追伸)上記に続く「定数 k が 1 になる理由」と「電磁気学の不思議さ」についての記述(121〜123ページ)は非常に重要なのでしっかり読まなければならないと思います。

Faraday
Michael Faraday (1791-1867)

Emil_lenz_2
Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865)

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