電磁気学のホームページ
九州工業大学 情報工学部 電子情報工学科 小田部荘司
更新記録 (2017/10/03)
ようこそ電磁気のホームページへ！
村上さんの作品
二つの正の電荷の間の距離が変ったときの等電位面の変化の様子
参考文献でも示している砂川先生の「理論電磁気」p.4に次の文があります。
したがって、空間に適当な表面を考えると、その面上の各点において
ベクトルEがあたえられて、それらを矢じるしであらわすと、あたか
も麦畑のような図ができるので、これを場(field)となづけた。時間
とともに、その矢じるしの方向と大きさが変化するさまは、麦の穂が
風にそよぐ様子に似ている。
これをちょっと表わしてみたくなったので作ってみました。それっぽ
いといいのですが。
勾配、発散、回転
Mathematica's file
Mathematica's file (v9)
![[Graphics:Images/index_gr_15.gif]](graddivrot/Images/index_gr_15.gif)
電気双極子のイメージ
Mathematica's file
![[Graphics:Images/index_gr_3.gif]](soukyokushi/Images/index_gr_3.gif)
鏡像法による平板導体と点電荷
Mathematica's file
![[Graphics:Images/index_gr_19.gif]](kyouzouhou/Images/index_gr_19.gif)
鏡像法による導体球と点電荷
Mathematica's file
![[Graphics:Images/index_gr_4.gif]](kyouzouhou2/Images/index_gr_4.gif)
鏡像法による平板導体と点電荷その２
Mathematica's file (ver 6)
電界中の導体球
Mathematica's file
![[Graphics:Images/index_gr_33.gif]](denkaichuudoutai/Images/index_gr_33.gif)
電界中の誘電体球
Mathematica's file
![[Graphics:Images/index_gr_10.gif]](denkaichuuyuudentai/Images/index_gr_10.gif)
鏡像法を利用した誘電体の電界
Mathematica's file
![[Graphics:Images/index_gr_21.gif]](yuudenkyouzou/Images/index_gr_21.gif)
3Dで表示する等電位面
Mathematica's file
live3D
![[Graphics:Images/index_gr_10.gif]](toudenimen3D/Images/index_gr_10.gif)
直線電流による磁束密度
Mathematica's file
live3D
![[Graphics:Images/index_gr_16.gif]](chokusendenryu/Images/index_gr_16.gif)
点電荷による等電位面と電界
Mathematica's file
live3D
![[Graphics:HTMLFiles/index_13.gif]](tendenka/HTMLFiles/index_30.gif)
直線電荷による等電位面と電界
Mathematica's file
live3D
![[Graphics:Images/index_gr_19.gif]](chokusendenka/Images/index_gr_19.gif)
平板電荷による等電位面と電界
Mathematica's file
live3D
![[Graphics:HTMLFiles/index_13.gif]](heibandenni/HTMLFiles/index_24.gif)
電気双極子による電界および等電位面(教科書の図1.20)
Mathematica's file
![[Graphics:HTMLFiles/index_23.gif]](soukyokushi2/HTMLFiles/index_23.gif)
電気双極子もどき(教科書図1.20に似て非なるもの)
Mathematica's file
![[Graphics:HTMLFiles/index_18.gif]](soukyokushi_modoki/HTMLFiles/index_18.gif)
点電荷による電界の模型
直線電荷による電界の模型
面電荷による電界の模型
面電荷による電界の模型２
二つの正の電荷の間の距離が変ったときの等電位面の変化の様子
Mathematica's file
三年生の専門実験、正式には電子情報工学実験という科目では
Mathematicaを使ってアニメを作ったり、電磁気の可視化に取り組
んでもらっています。数多くのアニメを見てきましたが、ここにあ
るアニメは、初めて電磁気の問題を扱ったもので、ひじょうに興味
深いものです。このページでも上の方で静止画を出していますが、
アニメにしてしまうというアイディアに驚きました。
二つの正の電荷があり、その距離が変ったときの等電位面の変化の
様子をアニメで表現しています。距離が遠いとそれぞれの電荷を包
むようなほとんど球の形をした等電位面があります。しかし近づく
につれて、ピーナツ型になり、さらに近づくと回転楕円体っぽくな
ります。
円電荷による電界のベクトルの分解
live3D
円電荷による電界を求めるのに、円電荷の一部dsを取出して、それ
による寄与dEをz成分とR成分に分解します。その様子をlive3Dで表
示してみました。
円電流による磁束密度のベクトルの分解
live3D
円電流による磁束密度を求めるのに、円電流の一部Idsを取出して、
それによる寄与dBをz成分とR成分に分解します。その様子をlive3D
で表示してみました。上の円電荷の例と異なって方向が難しいので、
注意してください。
円電流によるベクトルポテンシャルと磁束密度
円電流によるベクトルポテンシャルと磁束密度
Mathematica's file
円電流があったときにそれが作る磁束密度を計算してみました。円電流はxy平面上にあって、円電流のxz断面の右半分が図に相当します。上の図の中心付近に電流が流れています。
直線電流によるベクトルポテンシャル
直線電流によるベクトルポテンシャル
Mathematica's file
live3D
直線電流のつくるベクトルポテンシャルを描いてみました。等ベク
トルポテンシャル面は直線電荷のつくる等電位面と同じになります。
ただ、ベクトルなので方向を持っています。それは電流と同じ方向
になります。
ソレノイドコイルによるベクトルポテンシャル
ソレノイドコイルによるベクトルポテンシャル
Mathematica's file
live3D
ソレノイドコイルのつくるベクトルポテンシャルを描いてみました。
等ベクトルポテンシャル面は上の例とほとんど同じ感じです。ベク
トルの方向は今度はコイルなので、方位角方向になります。AB効果
の話をちょっと下に入れました。
平板電流によるベクトルポテンシャル
平板電流によるベクトルポテンシャル
Mathematica's file
live3D
平板電流のつくるベクトルポテンシャルを描いてみました。
板が並んだような感じになります。
平板電流による磁束密度
平板電流による磁束密度 html版
平板電流による磁束密度 CDF版
flashを使って表示をしてみたもの