研究室のイベント

2021年4月27日

  • 2021年度

2021年度第01回電制研ゼミ開催!

4/27の卒研の時間に,今年度の第01回電制研ゼミを行いました!

今年度のゼミのテーマは「電磁気学」になります。川上は電気回路やパワーエレクトロニクスの範囲は講義担当してますが,電磁気学はかなり忘れている部分もあったため,今年度の卒研生にお願いしました。このゼミで内容を理解して,研究室webページの講義資料の追加ができればいいですね!

第1回目は松本君!今年度は培風館の「電磁気学ー初めて学ぶ人のために」を元に資料を作成してくれました。電磁気学の名著に砂川重信先生の「理論電磁気学」があります。この理論電磁気学は初学者には薦められないのですが,砂川先生が初学者にむけた本が今回のゼミの書籍になります(ただしページ数は少ないのに内容はかなり濃い…)。

最初の発表は「クーロンの法則と電場」についてでした。初めての発表ということもあり,緊張もあったようですが,スライドの完成度はかなり高かったです!

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クーロンの法則は荷電粒子(電荷を帯びた粒子:帯電粒子とも)間に働く「引力/斥力」がそれぞれの電荷の積に比例し,距離の2乗に反比例(逆2乗の法則)する法則を表しております。このクーロンの法則を数式に直した場合,万有引力に非常に似た式となります。

なお,この式中に出てくる「真空の誘電率:ε0」はよく記述されるのですが,真空は誘電体では無いので,「電気定数」がより正確です。同様に,「真空の透磁率:μ0」においても,真空は磁性体ではないため,「磁気定数」がより正確です。

なお,定数と言ってはいますが,2019年に発効した国際単位系(SI)の定義として,電気素量の方を固定したため,電気定数 e は不確かさを持つ測定値となりました。同じように不確かさを持つ万有引力定数 は物理定数の中では最も誤差が大きいとされています。

各用語のとりまとめ

  • 粒子や物体が帯びている電気の量:電荷(電荷量)[C]クーロン
  • 大きさが無視できる(測定できない)ほどの小さな帯電体:点電荷
  • 電荷を帯びた粒子:荷電粒子(帯電粒子)
  • 電荷量がゼロでない場合(正/負の電荷量のどちらかが多い):帯電
  • 帯電した物体:帯電体
  • 電荷の最小単位(陽電子1個の電荷):電気素量e = 1.602×10-19[C]
  • 正電荷から負電荷に向かう線:電気力線

僕も講義資料中の用語として「電気定数」や「磁気定数」を浸透させるべきでしょうか…

クーロンの法則等に関して詳しいリンクはこちら(Electrical Informationさん)

 


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