研究室のイベント

2021年10月5日

  • 2021年度

2021年度第11回電制研ゼミ開催!

10/5の卒研の時間に,今年度の第11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!

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…)。

第11回目は峰山君!今回の発表は「電場と電位」についてでした。卒業研究の中間発表会が終わった次の週なのにもかかわらず立派なスライドを作成してくれました!

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静電ポテンシャル電位とも言います。力学における位置エネルギーに相当する概念です。そのため,力学の位置エネルギーの定義における力をクーロン力(静電気力)に置き換えると電位の定義が得られます。力学における位置エネルギーは重力ポテンシャルや弾性エネルギーがあります。ちなみに,電位はスカラー電場はベクトルです。

電場や電位に関しては,第3回のゼミなどで取り扱っていたのですが,第9回のゼミで取り扱ったベクトル解析の知識を用いることで,より簡単に解ける問題などがあります。例えば,点電荷が作る電場や電位を解く場合,電場 の向きや距離ベクトル の大きさが変化するような問題だと非常に解くことは難しくなります。しかし,静電場においては時間的変化が無いため,rotE = 0 として考えることができるため,積分経路を自由に選択することが可能になります。

また,問題によっては電場を求める際に,直接電場を求める場合は困難でも,電位から電場を求める場合は簡単になります。前述の通り,電場はベクトルなので3次元のベクトル和を導出する必要がありますが,電位はスカラーなので1次元のただの和で表すことが可能となります。こういった計算手法を上手く使いこなせるようになると良いですね。

高専生時代は深く理解してこなかった電磁気学を改めて理解するのは楽しいですね!

 


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