C: 第5〜6章電流と磁界・磁性体

電流の向き、磁界の回り方、磁力線のつながり、力の向きを同じ3D空間で見ます。視点を回し、右手則を紙面の暗記から空間の関係へ変えます。

教科書の第5〜6章との対応

第5章　電流と磁界磁気力、Biot-Savartの法則、Gauss・Ampereの法則、磁位、ベクトルポテンシャルを扱います。

第6章　磁性体磁化、束縛電流、自己減磁界、強磁性体、磁気回路、材料境界を扱います。

C-8立体角

電流素片から積み上げる$d\vec B\propto I\,d\vec\ell'\times\vec R/R^3$ の外積と距離依存を動かします。

循環で全体を見る$\displaystyle\oint_C\vec H\cdot d\vec\ell=I_{\rm enc}$ を、経路と貫く電流の関係として見ます。

磁力線は閉じる$\nabla\cdot\vec B=0$ を、内外を通って戻る線のつながりとして確認します。

力は別のベクトル$\vec F=q\vec v\times\vec B$ で、磁界の向きと運動の向きから力を組み立てます。

材料と形状を分ける$\vec B=\mu_0(\vec H+\vec M)$ と自己減磁界を使い、磁化率だけでは内部磁界が決まらないことを見ます。