学部で学ぶ電磁気学 第5章 電流と磁界
学部で学ぶ電磁気学の第5章として、磁気力、ビオ-サヴァールの法則、磁束密度に関するガウスの法則、アンペアの周回積分の法則、磁位、ベクトルポテンシャル、電流に働く力を順に学びます。
第5章の節と3D教材
右手則だけで終わらせない
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。