どうも、白滝です。
電磁気学って、
・電磁気の基本性質
・電気回路
に大きく分けられると思うんですが、この基本性質が難しいですよね。
電場がー、とか
導体がー、とか
いろいろな用語が出てくる。
新しい用語がたくさん出てきて、混乱してません？
用語のイメージって、できてる？
問題文にある用語で、つまづいてない？（用語があやふやで解けないんじゃない？）
私が思うにね、
電磁気学が難しいのは、用語をちゃんと整理できていないから。
どうでしょう？
たぶんね、ちゃんと説明されなかったと思います。
先生も、教科書もちゃんと説明してくれない。
なぜかって？
それはね、、こちらの記事で
電磁気学の用語。
電気と磁気という目に見えないものを理解するために、作られた言葉。
用語がわかってないと、電磁気学はイメージできないです。
問題文を読んでも、何を求めればいいか？イメージできないから解けない。
ねえ、知ってますか？
電気と磁気の用語って、まーったく同じなんですよ？
電場[N/C,V/m]
磁場[N/Wb,A/m]
電束密度[C/m^2]
磁束密度[Wb/m^2,T]
電束、電荷量[C]
磁束、磁気量[Wb]
誘電率[F/m]
透磁率[H/m]
電気容量[F]
インダクタンス[H]
ね？
知っておきましょう。
電気の計算ができれば、磁気の計算もできる（上にある用語くらいはね）
比べてみれば、当たり前の話なんですが。
誰も、教えない。
基本性質だけみれば、電気も磁気も同じ話なんです。
そしてね、重力とも同じなんですよ。
同じ「場」の考え方ですから。
昔の偉い人は、目に見えない重力、電気と磁気を同じように定義しました。
重力場→g
電場→E
磁場→H
同じ考え方で、統一したんです。
「場」という考え方。
重力場gに質量mをかければ、その物体にはたらく重力になる。
電場Eに電荷量qをかければ、その物体にはたらく電気力になる。
磁場Hに磁化量mをかければ、その物体にはたらく磁気力になる。
（磁気力の話は高校ではほとんどしませんね、簡単に言えば磁石がくっ付く力です）
ね？
同じでしょう。
目に見えない力が生まれる空間を、場と設定した。
物体ごとにはたらく力が違うのは、
質量
電荷量
磁化量
が違うから、と設定した。
ね？
みーんな同じなんです。
話はそこからスタートしている。
電気と磁気は場なんです、場。
重力と同じ考え方。
重力と万有引力って、地上付近かもっと規模がでかいかで使い分けてますけど、
これも電磁場と同じですし。
これが、地上付近の重力場。（と同じ形の電場の図）
E=g（一定）
地球と自分（質点）の大きさに差があり過ぎて、重力場が変わらんのよね。
横の移動で、場が変わらない。
そして、大体地上付近にいる。
だから、重力場はgで一定。
大きさの差と移動距離の小ささで、どこにいても誤差範囲なのよ。
これが、地上から離れた時の重力場。（と同じ形の電場の図）（矢印が電場ね）
万有引力の法則ですね。
この時は、万有引力で解け！と言われる。
まあ、簡単に言えば、
E=g（一定）
にできないから、
E=g=k M地球/r2
を使おう、って話だわな。
r=R（地上付近）の時の重力場をg（一定）としていたけど、
地上付近じゃないからちゃんと計算して、って。
g=k M地球/r2
これが、ちゃんと計算するための式。
知ってました？
本当はね、gは一定じゃないんだよ。
地上付近の時だけ、一定なんだ。
地上付近じゃないから、重力場gを地球との距離rで計算しなきゃならないのだ。
重力場の計算式
g=k M地球/r2
これに、物体の質量mをかけると、
mg=k mM地球/r2
という万有引力になりますね？
そう、万有引力は重力場の一般形。
gが一定じゃなくて、計算して求めないといけない時の重力なんです。
同じく、電場も２通りで。
E（一定）か、E=k Q/r2
という２択。
ね？
重力と同じでしょう？
高校で磁気力を使わないから説明しないけど、磁場も同じなんだよな。
場の求め方。
場と力の関係。
これは、ぜーんぶ同じ。
じゃあ、こいつらは？
電場[N/C,V/m]
磁場[N/Wb,A/m]
電束密度[C/m^2]
磁束密度[Wb/m^2,T]
電束、電荷量[C]
磁束、磁気量[Wb]
誘電率[F/m]
透磁率[H/m]
電気容量[F]
インダクタンス[H]
・・・・・・。
センスのあるあなたなら、もうお分かりかと思います。
↓
（体系的に解説しました）
