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検索対象: 電磁気学

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2. 導 体 の " 外 部 " と い う 言 葉 の 意 味 は , 幾 何 学 的 に 導 体 の 外 に あ る と い う こ と で は な く て , 中 性 の 状 態 の 導 体 を 本 来 構 成 し て い る 電 子 や イ オ ン の 電 荷 系 に は 属 さ な い " よ そ も の " と い う 意 味 だ と 考 え れ ば よ い . し た が て 亠 些 3 当 ) ? の 表 面 に の み 分 布 し , 導 体 内 部 に は 電 荷 も 電 場 も な 士 日 . ム 、 プ い . 導 体 外 の 電 場 は 導 体 表 面 に 垂 直 に な る . [ 例 題 1 ] 半 径 の 導 体 球 に 電 荷 Q が 与 え ら れ て い る . 電 場 と 導 体 球 の 電 位 を 求 め よ . [ 解 ] 導 体 球 に 与 え ら れ た 電 荷 は 球 面 上 「 分 布 す る . 球 の 対 称 性 か ら , 電 荷 分 布 は 球 面 上 に 一 様 で , そ の 面 密 度 は び = Q / 4 で あ る . し た が っ て , そ の 電 場 の 様 子 は [ 問 1 ] と 同 じ で あ ー る 第 一 電 場 一 1.5 の 口 に あ っ て , Er(r) 4 応 EO % た し か に , 、 を 烋 夢 肉 早 , ー 昜 が 存 ゝ . す ナ わ ち , 球 面 上 に 一 様 に 分 と な る . 布 し た 電 荷 は , 球 内 に は 電 場 を 作 ら な い . 導 体 球 の 電 、 は , 球 外 の 電 場 け > の 式 ) を 用 い て 計 算 す れ ば よ い . 無 限 遠 を 基 準 点 と す る と , 次 式 の よ う に な る . [email protected]( わ = —Q— [ 問 2 ] 半 径 1 cm の 導 体 球 に , ク = 1.0 >< 10 ー 8C の 電 荷 を 与 え た . 電 位 を 求 め よ . [ 答 : 9.0 >< 103 V] [ 問 3 ] 地 球 の 表 面 に は い つ も 平 均 E = 1.0>< 102V / m の 電 場 が 下 向 き に あ る . 地 球 を 導 体 と 考 え て , 全 電 荷 を 求 め よ . 地 球 の 半 径 を = 6.4>< 106m と す る . ー 1.0>< 102V / m で あ る . Q = 4 応 が Er ( の = ー 4.6>< 105C ] 式 ( 2.3 ) か ら わ か る よ う に , 導 体 に 電 荷 を た め て い く と , そ れ に 比 例 し て 表 面 の 電 場 が 強 く な る . 1 気 圧 の 空 気 中 で は , E = 3 >< 106V / m に な る と 空 気 の 分 子 が 電 場 に よ っ て イ オ ン 化 し , 空 気 も 導 体 と な っ て 電 荷 が 逃 げ は じ め る . れ を 放 電 と い う . し た が っ て , こ れ 以 上 の 電 荷 を 導 体 に た め る こ と は で き な い . [ 問 4 ] 半 径 1 cm の 導 体 球 に た め る こ と の で き る 電 荷 を 求 め よ . [ 答 : [ 問 3 ] と 同 じ よ う に 計 算 す る . Q = 3.3 x 10 ー 8 C] 42 ( 2.3 ) ( 2.4 )

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90 4. 定 常 電 流 式 ( 4.3 ) は , 符 号 も 含 め て 成 り 立 つ . す な わ ち , 電 流 が A → B に 流 れ る と き , A の 方 が B よ り も 電 位 は 高 い . 逆 に , B の 方 が 電 位 が 高 け れ ば , 電 流 は B → A に 流 れ て い る は ず で あ る . し か も 両 者 の 場 合 に , 電 位 差 は 電 流 の 大 き さ に 比 例 し , そ の 比 例 係 数 は / や / の 大 き さ や 向 き に よ ら ず に 一 定 で あ る . / ー / の グ ラ フ は 4 ー 5 図 の よ う に 原 点 を 通 る 直 線 と な る . 電 流 の 値 が 大 き く な る と , / ー / の グ ラ フ は 直 線 か ら 外 れ て く る . そ の 様 子 は 物 質 お よ び そ の 状 態 に 応 じ て さ ま ざ ま で あ る . い く つ か の 例 を 4 ー 6 図 に 示 し た . こ れ ら の 特 徴 は , 一 般 に 非 オ ー ム 的 特 性 と よ ば れ , て い る . 4.2 電 流 の 場 導 線 の 電 気 抵 抗 は 導 線 の 形 状 に 依 存 し て い る . 長 さ / , 断 面 積 S の 導 線 の 電 気 抵 抗 は き い が 有 限 で あ り , 電 流 は わ ず か だ が 流 れ る . っ て 変 る こ と に 注 意 し よ う . 絶 縁 体 と い わ れ る 物 質 で も , p の 値 は き わ め て 大 抵 抗 の 値 の 例 を , い く つ か 4 ー 1 表 に 示 し た . p の 値 は , 非 常 に 大 幅 に 物 質 に よ 材 料 物 質 お よ び そ の 状 態 ( た と え ば 温 度 ) の み に 依 存 す る 物 質 定 数 で あ る . 比 で あ る . p の 逆 数 び = 1 / b を 電 気 伝 導 率 と い う . p は 導 線 の か た ち に は よ ら ず , と 表 わ さ れ る . 比 例 係 数 p を 比 抵 抗 あ る い は 抵 抗 率 と い う . そ の 単 位 は 0 m さ ま ざ ま に 応 用 さ れ ( 4 . 4 ) 4 ー 1 表 比 抵 抗 の 値 ( 常 温 , 単 位 は Om) 半 導 体 ( 不 純 物 量 に 大 き く 依 存 す る ) 金 属 銅 ア ル ミ ニ ウ ム 鉄 水 銀 ニ ク ロ ム ヒ 素 1. 7 >< 10 8 2. 8 >< 10 8 1. 0 >< 10 ー 7 9. 6 >< 10-7 1. 1 >< 10 ー 6 3. 5 >< 10 ー 7 ケ イ 素 セ レ ン 10 ー 5 ~ 104 1 『 1 ~ 103 絶 縁 体 ( 試 料 に 依 存 す る ) ガ ラ ス 天 然 ゴ ム [ 間 1 ] 室 温 に お け る 銅 の 比 抵 抗 は 1.7>< 10 ー 80m で あ る . 18 番 線 銅 線 ( 直 径 1 108 ~ 1015 10 ~ 10

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4. 定 常 電 流 少 せ ず に 一 定 値 に と ど ま る 場 合 が あ る ( 4 ー 13 図 ( a ) ). 一 方 , あ る 種 の 金 属 で は あ る 温 度 を 境 に し て 比 抵 抗 が 完 全 に 0 に な っ て し ま う . こ の よ う な 性 質 を 超 伝 導 と い う ( 図 ( b ) ). こ の 境 の 温 度 飃 を 超 伝 導 転 移 温 度 と い う . 超 伝 導 は , 最 初 水 銀 で 発 見 さ れ た が , い ま で は 多 く の 多 価 金 属 で 観 測 さ れ て い る . た と え ば , ア ル ミ ニ ウ ム は Tc=1.2K, ニ オ プ は 9.2K で 超 伝 導 に な る . 超 伝 導 体 に は , 後 に 述 べ る よ う に 磁 気 的 に も 特 色 の あ る 性 質 が あ り , そ の 点 も 含 め て さ ま ざ ま な 応 用 が な さ れ て い る . 半 導 体 や 絶 縁 体 の 比 抵 抗 が 金 属 に 比 べ て 何 桁 も 大 き い の は , の 値 が 桁 違 い に 小 さ い こ と に よ る . こ れ ら の 物 質 で は , 完 全 な 結 晶 で は 電 子 は す べ て 束 縛 さ れ て お り , 熱 運 動 に よ っ て そ の ご く 一 部 分 が 開 放 さ れ 自 由 に 運 動 す る . ま た , 半 導 体 で は , 電 子 を 弱 く 束 縛 す る よ う な 不 純 物 を 入 れ て , 熱 的 に 開 放 さ れ た 担 体 の 数 を 増 す よ う に し た も の も あ る . こ う い う 物 質 で は , 温 度 が 高 く な る と が 大 き く な る の で 比 抵 抗 が 減 少 す る . 絶 縁 体 の 中 に は が 小 さ い と と も に 「 の 値 も 短 い も の も あ る . 98 4.4 電 流 の 熱 作 用 電 場 に よ っ て 加 速 さ れ た 電 子 は , 結 晶 の 原 子 の 熱 振 動 に よ っ て 衝 突 し , そ の 運 動 方 向 を 変 え る . こ の と き , 電 子 の エ ネ ル ギ ー も ま た 変 化 す る . 個 々 の 衝 突 に つ い て は 電 子 の エ ネ ル ギ ー が 増 加 す る 場 合 も あ れ ば 減 少 す る 場 合 も あ る が , 平 均 と し て は 電 子 は エ ネ ル ギ ー を 失 い 熱 振 動 の エ ネ ル ギ ー が 増 加 す る . す な わ ち , 電 子 が 電 場 か ら 受 け た 仕 事 は 熱 に 転 化 す る . こ う し て , 電 流 が 流 れ て い る 導 線 に は 熱 が 発 生 す る . こ の 熱 を ジ ュ ー ル 熱 と い う . こ の よ う に 微 視 的 に 考 え る と , ジ ュ ー ル 熱 は 衝 突 の 機 構 を 指 定 し な い と 計 算 で き な い よ う に み え る . し か し 巨 視 的 な 見 方 を す れ ば , ジ ュ ー ル 熱 の 大 き さ は エ ネ ル ギ ー 保 存 則 に よ っ て 求 め る こ と が で き る . 4 ー 14 図 の よ う に , 導 線 の 一 部 分 AB を 電 流 / が ジ ュ ー ノ レ 熱 4 ー 14 図 電 流 と ジ ュ ー ル 熱

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導 体 2. 2 応 卍 十 十 メ ] 3 / 2 ー ク と な る . 各 自 試 み て み よ . ] こ の 電 荷 を 面 ェ = 0 の 上 で 積 分 す れ ば , で あ る . 負 の 誘 導 電 荷 に よ っ て 点 電 荷 ク は 導 体 の 方 へ 引 力 を 受 け る . そ の 引 力 の 大 き さ は , E ェ の う ち 自 分 自 身 に 由 来 す る 部 分 を 除 い た 部 分 , す な わ ち 式 ( 2.7 ) の 第 2 項 で ェ = = 2 = 0 と 置 い た 電 場 を 用 い て 16 兀 卍 で あ る . こ の 値 は , 鏡 像 電 荷 が お よ ば す 電 気 力 に 等 し い . こ の 反 作 用 力 と し て , 導 体 表 面 は 同 じ 大 き さ の 引 力 を 点 電 荷 か ら 受 け る . 鏡 像 力 は , 金 属 の 表 面 近 く に お け る 電 子 や イ オ ン の 運 動 に 重 要 な 役 割 を 果 し て い る . 一 様 な 外 電 場 ( 破 線 ) 2 ー 13 図 中 の 導 体 球 48 び EoEn 2 十 十 十 ー 十 導 体 真 空 2 ー 12 図 導 体 面 近 く の 点 電 荷 電 場 は く 0 の 導 体 内 に は 電 場 は な い ) ( b ) 一 様 な 外 電 場 中 に 置 か れ た 導 体 球 今 度 は , 2 ー 13 図 の よ う に , 名 軸 に 平 行 な 一 様 な 外 電 場 = Ee の 中 に , 半 径 の 導 体 球 を 置 い た 場 合 を 考 え て み よ う . 球 内 の 電 場 は 0 と な る . 球 の 外 け > の の 領 域 に お い て , 前 記 ( a ) の 場 合 と 同 じ 条 件 を 満 た す 電 位 を 求 め て み よ

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6. 1 電 磁 誘 導 の 法 則 7 163 カ 6 ー 6 図 磁 場 , 導 体 の 運 動 , 起 電 力 の 方 向 の 関 係 6 ー 7 図 フ レ ミ ン グ の 右 手 の 法 則 結 果 , 電 流 の 流 れ る 方 向 は 磁 束 密 度 召 と 導 線 の 速 度 v の 両 者 に 垂 直 で あ る こ と が わ か っ た . ま た , そ の 向 き は , じ か ら に 右 ね じ を 回 し た と き に 進 む 向 き で あ る . す な わ ち , 電 流 の 流 れ る 向 き = じ お の 方 向 を 対 応 さ せ て フ レ ミ ン グ の 右 手 の 法 則 と い う こ と も あ る . 親 指 , 人 さ し 指 , 中 指 を 互 い に 直 角 に な る よ う に し て , で あ る . こ こ で v は , 磁 束 線 か ら 見 た 導 線 の 速 度 で あ る . し か し , ど の 指 が ど こ の 順 に ら 召 , 電 流 こ の 関 係 を , 右 手 の る と い う こ と が で き る . コ イ ル を 縁 と す る 面 を 貫 く 磁 束 の は , 磁 束 線 が コ イ ル と い う . す な わ ち , 磁 束 線 が コ イ ル の 導 線 を 横 切 る と き に 誘 導 起 電 力 が 発 生 す れ る こ と が こ の 現 象 の 本 質 で あ る こ と が わ か る . こ の 起 電 力 を 電 磁 誘 導 起 電 力 す る と い う 実 験 事 実 か ら , コ イ ル に 沿 っ て 電 流 を 流 そ う と す る 起 電 力 が 誘 導 さ き さ の コ イ ル で も , 材 質 に よ っ て 電 気 抵 抗 が 異 な れ ば 電 流 の 値 は そ れ に 反 比 例 に 表 現 し て き た 効 果 を , 物 理 量 を 用 い て 表 わ さ な け れ ば な ら な い . 同 じ 形 と 大 電 磁 誘 導 の 法 則 を 定 量 的 に 表 わ す に は , こ れ ま で 「 電 流 が 流 れ る 」 と 定 性 的 [ 各 自 試 み て み よ . ] [ 問 2 ] 上 記 の 法 則 に よ り , ( a ) ~ ( d ) の 場 合 の 電 流 の 向 き を 確 か め よ . で あ る . も ち ろ ん , そ れ に は べ ク ト ル 積 の 定 義 を 心 得 て い な け れ ば な ら な い . の 物 理 量 に 対 応 す る か を 覚 え る よ り も , じ >< 召 で 覚 え て お く 方 が は る か に 便 利

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84 3. 誘 電 体 [ 答 : t 研 = 1 / 80 か ら , = 0.7 。 . ほ と ん ど 境 界 面 に 垂 直 に な る . ] 式 ( 3.29 ) で 引 → と お く と , → 0 と な る . こ れ は , 導 体 が → ー の 誘 電 体 と み な せ る こ と を 示 す も う ー っ の 例 で あ る . 誘 電 体 と 電 場 に つ い て の ま と め の 問 題 と し て , 次 の 例 題 を 考 え て み よ う . [ 例 題 ] 3 ー 21 図 の よ う に , 半 径 の 導 体 球 に 電 荷 Q が 与 え ら れ , そ の 周 囲 は 半 径 ま で 誘 電 率 E の 誘 電 体 球 殼 で 蔽 わ れ て い る . そ の 外 は 真 空 で あ る . 電 束 密 度 , 電 場 , 電 位 を 求 め よ . [ 解 ] ま ず , 系 は 球 対 称 で あ る か ら 導 体 球 面 上 の 電 荷 分 布 も 球 対 称 で あ る . 電 気 力 線 や 電 束 線 は 放 射 状 の 直 線 群 と な り , 場 は す べ て % 方 向 を 向 い て だ け の 関 数 で あ る . 例 に よ っ て , 半 径 % の 球 面 に つ い て ガ ウ ス の 法 則 ( 3.9 ) を 適 用 す る と 4 応 尸 ( わ = 0 と な る . E ァ ( わ は , の 場 所 で の 誘 電 率 を 使 っ て ( わ E ァ ( わ = Er(r) = 0 で 求 め ら れ , ( 3.30 ) ( 4 く < の 4 尸 4 Eo で あ る . 何 度 も 述 べ た よ う に , ま ず D が , 次 に 6 3 ー 21 図 導 体 球 と 誘 電 体 球 殼 E が わ か る . E を 求 め る に は , ( 3.30 ) の よ う に 場 の 量 を 求 め る 場 所 の 誘 電 率 で D を 割 れ ば よ い . そ の 場 所 と 電 荷 と の 間 が ど う な っ て い る か な ど と 思 い わ ず ら う 必 要 は な E が わ か れ ば 電 位 は 4 兀 Eo % 4 Eo わ 4 E 十 と 求 め ら れ る . ( わ く わ ( 3.31 )

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題 問 う と す る わ け で あ る . 電 荷 が 液 体 に 担 わ れ て い る と す る と , 表 面 張 力 と と が つ り 合 っ た と こ ろ で , ェ の 値 が 決 ま る こ と に な る . 式 ( 2.20 ) の 力 を 電 場 の 応 力 と 結 び つ け て み よ う . こ ん ど は , 電 気 力 線 が 横 方 向 に 膨 張 し よ う と す る 応 力 が は た ら く と 考 え れ ば よ い . そ の 値 は , 式 ( 2.20 ) を 電 気 力 線 の 側 面 積 ( 2 ー 24 図 で 辺 ェ に 垂 直 な ) で 割 っ て , Q2 Q2 ど 0E2 2E0 わ 2 ェ 2 2EOS2 ( 2.21 ) と な る . こ の 場 合 に 限 ら ず 一 般 に , 電 気 力 線 に 2 ー 25 図 電 気 力 線 に は た ら く は 縦 方 向 に は 式 ( 2.19 ) の 縮 も う と す る 応 力 , マ ク ス ウ ェ ル の 応 用 , ん 横 方 向 に は 式 ( 2.21 ) の 広 が ろ う と す る 応 力 が は た ら く こ と が わ か っ て い る . こ れ ら を マ ク ス ウ ェ ル の 応 力 と い う . 面 積 S の 2 枚 の 導 体 板 を 平 行 に 向 か い 合 せ て 置 き , 導 線 で 結 ん だ . 全 体 に 電 荷 Q を 与 え た と き , 電 荷 の 分 布 を 求 め よ . 2. 半 径 2 = 2mm の 水 滴 ( 導 体 と み な す ) に 電 荷 ク = 4 X10 10C が 与 え ら れ て い る . こ の 水 滴 が 等 し い 大 き さ の 2 つ の 水 滴 に 分 裂 し , 電 荷 も 等 量 に 分 割 さ れ た . 分 丿 裂 前 後 の 水 滴 表 面 の 電 位 を 求 め よ . 3. 電 荷 を 与 え て い な い 面 積 S の 2 枚 の 導 体 板 A , B を , 平 行 に 向 か い 合 せ て 間 隔 d で 配 置 し , 導 線 で 結 ん で あ る . 一 方 の 導 体 板 A か ら ェ の と こ ろ に , 同 じ 面 積 の 導 体 板 P を 平 行 に 挿 入 し , 電 荷 Q を 与 え た . こ の と き , 両 側 の 電 場 を 求 め よ . 板 P が 」 ェ だ け 移 動 す る と き , 導 線 を 通 っ て 流 れ る 電 荷 を 求 め よ . 1 2 2 ー 26 図

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著 者 略 歴 1936 年 福 岡 県 出 身 . 1963 年 東 京 大 学 大 学 院 数 物 系 研 究 科 博 士 課 程 卒 業 . 東 京 大 学 教 養 学 部 助 手 , 九 州 大 学 教 養 部 助 教 授 , 教 授 を 経 て , 現 在 同 理 学 部 教 授 . 1977 ~ 78 年 , 米 国 プ ラ ウ ン 大 学 客 員 教 授 . 専 攻 は 固 体 物 理 学 . 理 学 博 士 . 主 な 著 書 ・ 訳 書 : 「 静 電 誘 導 」 , 「 電 磁 誘 導 」 , パ イ エ ル ス 「 理 論 物 理 秘 伝 集 」 ( 以 上 共 立 出 版 ) , プ ロ ヒ ン ツ ェ フ 「 量 子 力 学 1 , 2 」 ( 共 訳 , 東 京 図 書 ) , ジ ェ ル デ フ 「 対 称 性 と そ の 応 用 」 ( 共 訳 , 講 談 社 ) , 基 礎 演 習 シ リ ー ズ 「 電 磁 気 学 」 ( 裳 華 房 ) , 「 環 境 理 解 の た め の 熱 物 理 学 」 ( 共 著 , 朝 倉 書 店 ) 磁 印 略 社 団 法 人 示 し て あ り ま す . 定 価 は カ バ ー に 表 電 検 省 行 者 一 戸 万 発 行 ・ 子 ・ 1986 年 12 月 10 日 1995 年 10 月 5 日 第 1 版 発 行 ⑥ 第 13 版 発 行 著 作 者 印 刷 所 製 本 所 発 な か 中 や ま 山 野 ま さ 正 達 と し 敏 治 東 京 f ・ 代 Ⅲ 区 四 番 町 ト 地 電 話 東 京 3 2 6 2 9 1 6 6 ~ 株 式 会 社 裳 華 房 壮 光 舎 印 刷 株 式 会 社 板 倉 製 本 印 刷 株 式 会 社 自 然 科 学 書 協 会 会 員 囮 く 日 本 複 写 権 セ ン タ ー 委 託 出 版 物 〉 本 書 の 全 部 ま た は 一 部 を 無 断 で 複 写 複 製 ( コ ヒ 。 ー ) す る こ と は , 著 作 権 法 上 で の 例 外 を 除 き , 禁 し ら れ て い ま す . く わ し く は 日 本 複 写 権 セ ン タ ー ( 03 ー 3401 ー 2382 ) に ご 相 談 く だ さ い Printed in Japan ISBN 4 ー 7853 ー 2026 ー 5

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144 5. 静 磁 こ で (N/I) は 単 位 長 さ あ た り の と な る . コ イ ル の 巻 数 , そ れ に わ を 掛 け た も の が 長 方 形 を 貫 く 導 線 の 本 数 で あ る . と こ ろ で , ソ レ ノ イ ド の 外 で p の 値 を 変 え て も , 上 式 の 右 辺 は 変 ら な い . と い う こ と は , ソ レ ノ イ ド の 外 で も 磁 束 密 度 は 一 様 で あ っ て , 内 と 外 と の 値 の 差 が 上 式 で 与 え ら れ る こ と に な る . 一 方 , ソ レ ノ イ ド か ら 十 分 遠 方 で は 召 は 0 に な る . し た が っ て , 外 で は 実 は B = 0 な の で あ る . 以 上 を ま と め る と , 場 〇 は 向 こ う へ 向 か う 記 号 〇 は 紙 面 を 貫 い て 手 前 へ , 5 ー 43 図 ソ レ ノ イ ド の 磁 場 の 計 算 0 p く p > 4 ( 5.42 ) と な る . [ 問 4 ] 半 径 1.5 cm, 長 さ 10 cm の 円 筒 に コ イ ル を 4 >< 102 回 巻 い た ソ レ ノ イ ド が あ る . 電 流 5. OA を 流 し た と き の 磁 束 密 度 を 求 め よ . 当 5.7 磁 性 体 と ア ン ペ ー ル の 法 則 [ 答 : 2.5X 10-2T ] 磁 性 体 が あ る 場 合 に , 電 流 の 作 る 磁 場 は ど う な る で あ ろ う か . 電 流 に よ る 磁 場 も , 磁 石 に よ る 磁 場 と 同 じ よ う に , 磁 性 体 に 作 用 し て 磁 気 分 極 を ひ き 起 こ す . し た が っ て , 電 流 に よ る 磁 場 が 外 部 磁 場 と し て 常 磁 性 体 に 作 用 す る と き の 磁 場 磁 性 体 中 の 磁 場 に つ い て も う 一 度 考 え よ う . な 閉 じ た 電 流 が あ る と , そ れ に よ る 磁 場 が 生 じ る . の 様 子 は , 5.3 の 考 え 方 に よ り 扱 う こ と が で き る . し か し , 物 質 の 中 に 微 視 的 こ の よ う な 場 合 も 含 め て , 〔 問 1 ] ポ ー ア の 原 子 模 型 に よ る と , 電 子 は 半 径 aB = ん 2 な 襯 e2 = 5.3 >< 10 ー 11m , を 与 え る . さ れ る . こ の 場 合 の 磁 気 モ ー メ ン ト の 向 き は 外 部 磁 場 と 逆 向 き で あ り , 反 磁 性 磁 誘 導 で 述 べ る よ う に , 外 部 か ら 磁 場 を 作 用 さ せ る と , 必 ず 微 視 的 電 流 が 誘 起 る 電 流 が あ る . こ の よ う な 電 流 が 全 体 と し て 打 ち 消 し 合 っ て い て も , 次 章 の 電 物 質 中 の 微 視 的 電 流 と し て は , 原 子 や 分 子 に 束 縛 さ れ た 電 子 の 軌 道 運 動 に よ

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148 と な る . こ の よ う に , 5 . 静 磁 場 こ う い う 場 合 に は ま ず 〃 が 求 め ら れ , そ れ か ら 召 が わ か る . ち ょ う ど 誘 電 体 の 電 場 に つ い て , ま ず D が 求 め ら れ , 次 に E が わ か る こ と と [ 間 2 ] 新 . 6 の [ 問 4 ] の ソ レ ノ イ ド の 内 部 に 〃 = 3X103 の 磁 性 体 円 柱 を 挿 入 似 て い る . し た . 磁 場 は い く ら に な る か . さ せ て も , 常 に そ の 効 果 を 打 ち 消 す よ う な 磁 気 0 が 成 り 立 つ . こ れ は 外 部 か ら 磁 場 〃 を 作 用 示 す . す な わ ち , 超 伝 導 体 の 内 部 で は 常 に B = 超 伝 導 体 は 磁 性 体 と し て も 特 徴 の あ る 性 質 を 分 極 が 生 じ る た め で あ る . ( 5.48 ) こ の 性 質 を 完 全 反 磁 性 と い う . 超 伝 導 体 の 表 面 で は , 外 部 の 磁 束 線 は 表 面 に 平 行 に な る . と い う の は , B の 法 線 成 分 は 超 伝 導 体 の 外 と 内 と で 連 続 で あ り , し た が っ て 0 と な る か ら で あ る . 超 伝 導 体 の 表 面 に は , 式 = 2.0 >< 104 A/m, B = 75 T] 5 - 47 図 超 伝 導 体 と 磁 束 ( 5.48 ) の 反 磁 性 分 極 に 対 応 す る 磁 化 電 流 が 流 れ て い る . そ の 値 は , 面 に 沿 っ て im の 単 位 長 さ あ た り 発 生 し な い . し か し , そ の 結 果 常 に 召 = 0 と な る こ と は , そ れ と は 独 立 な 超 伝 の B を 打 ち 消 し て し ま う の で あ る . 超 伝 導 体 で は 電 流 が 流 れ て も ジ ュ ー ル 執 が し , 超 伝 導 体 の 場 合 に は , 実 際 に 面 に 沿 っ て 巨 視 的 な 電 流 が 流 れ , そ れ が 内 部 な 電 流 が 流 れ れ ば , ジ ュ ー ル 熱 が 発 生 し て エ ネ ル ギ ー は 散 逸 し て し ま う . し か で あ る . ふ つ う の 磁 性 体 で は , 磁 化 電 流 は 仮 想 的 な も の で あ る . 本 当 に 巨 視 的