EMANの物理学 過去ログ No.1019 〜

 ● 電磁気の質問

  投稿者:エカ - 2007/01/31(Wed) 23:01  No.1019 
電磁気学について質問というか聞いて欲しいことがあります。

しばらく前にアンペール・マクスウェルの法則をどう導出するのか?という質問をしましたが、その延長です。

私にはどうもアンペール・マクスウェルの法則がイメージできません。

rot H(x,t) = i(x,t)+∂D(x,t)/∂t
この式のdivをとったもの
0 = div i(x,t) + ∂/∂t * div D(x,t) = div i(x,t) + ∂ρ(x,t)/∂t
というのものは直感的に分かるように思えます。
しかし、下の式から上の式になるんだという必然性を感じません。

アンペール・マクスウェルの法則の対となるファラデーの法則
rot E(x,t) + ∂B(x,t)/∂t = 0
こちらはまだ、イメージできる気がします。
それはコイルを貫く磁場の時間変化が、電流を発生させるという物理現象から導出されているからだと思います。

そこで思ったのですが、ファラデーの法則は直感的に理解できる物理現象を例に取れるのに、アンペール・マクスウェルの法則には直感的に理解できる物理現象が例にとれない(または、私が知らないだけ)ことが、どうもこの法則をイメージできない理由ではないかと思いました。

さらに思ったのは、アンペール・マクスウェルの法則には直感的に理解できる物理現象が例にとれない(または、私が知らないだけ)のはモノポールがないためではないだろうか。もしモノポールがあれば、磁流が流れることができ、その周りに電界が渦き、ファラデーの法則と同様の手法でアンペール・マクスウェルの法則を確認することができるのではないかと。

つまりアンペール・マクスウェルの法則は直接観測することができず、2次的にしか確認できないため、電磁波のような現象でその確からしさを見るしかないということではないでしょうか?

こういう考え方はどうでしょう?大きく間違ってなかったらだいぶ気分的にすっきりするんですが・・・

  投稿者:EMAN - 2007/02/01(Thu) 22:52  No.1032 
> こういう考え方はどうでしょう?大きく間違ってなかったらだいぶ気分的にすっきりするんですが・・・

 大きく間違っていないと思います。

 私がこういう慎重な答え方をするのは、もしかしてひょっとしたら変な誤解が生まれやしないかという検証をあまりしていなくて不安が残っているせいですから、あまり気にしないで下さい。

 実際、アンペールマクスウェルの式が実証されるのに時間がかかったのはそういうことでしょう。 この式が直観的にどういう意味なのか、どうやったら実証できるのかを誰もが簡単に思い付けるのなら、もっと早く証明されていたと思います。

  投稿者:エカ - 2007/02/02(Fri) 22:31  No.1046 
こんばんは。

>  大きく間違っていないと思います。

EMANさんにそういってもらえると自信がつきます。
変位電流の概念が難解なのはこの辺に由来するのかな、などと思っております。
こっからまた悩まないといけませんが…

回答ありあとうございましたm(_ _)m。