電磁気の整理(Debye-huckel equation を理解するために(1))
高校、学部の時、生物を履修していると物理の基礎的なことをすぐ忘れてしまう。何を理解しているか、また何を理解していないのかを書き出していく。また、疑問をもちながら進んでいくようにする。
使用しているテキストは砂川さん(物理テキストシリーズ)と太田さんの電磁気学。まずはワードの整理をする。詳しい解説は他のサイトに譲ります(EMAN、かぎしっぽとか…)。
- ガウスの法則
適当解説：ある立体の中にある電荷は、その立体の表面の電場を足し合わせることによって得られる。
疑問１：立体内の電荷が周期的な動きをしているとき、どうなるのか？静電場のみで成り立つのか？
疑問２：導体の表面でも成り立つのか？
回答：静電場を仮定すると、導体内には電場は発生しない。そのため、電荷密度は表面に一様に分布するものと考えることができる。結果は同じであるが、以下のように考えることができる。
導体表面では
\(\int \rho(x)dS\quad =q\)
ガウスの法則は以下、
\(\int \mathbf{n}\cdot \mathbf{E}dS\quad =\frac{q}{\varepsilon_0}\)
