電磁気学コミュの静電場と電流

教科書によって、クーロンの法則から入らずに定常電流から始まるものもあります。どちらが勉強などによいと思われますでしょうか？

コメント(7)

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クーロンの法則から入って電場やガウスの法則、電位について学び、その後直流、交流やコンデンサーへと入っていくのが一番自然だと思います（僕の学校でもこうでした）。
ただ電場と電位の関係で混乱する人がいるかもしれないので、そういった意味では電流（電位や電位差）から入った方がとっつきやすいかもしれませんね。

高卒なのでこのくらいしか書けません・・・すみません。

[2] mixiユーザー 06月08日 18:45

> ﾋﾋﾞｷさん

ありがとうございます。交流が先なのですね。
電流を先にしているのは阿部龍蔵先生や中山正敏先生の著者でありましたが、そういう配慮が考えられるのですね。少ししっくり来ました。

[3] mixiユーザー 07月28日 18:18

電池と電流はどちらが先でしょう。歴史的には電池ですが、学校教育や学習のしやすさはどうですか？

[4] mixiユーザー 11月22日 04:27

2年以上も放置のトピですが、学問コミュなので、参考までに・・・

質問の内容がどの程度のレベルを要求しているのかわかりませんが、電気回路を扱うのに、クーロンの法則云々の話をされているので、電気磁気学の話と推測して話します。

電磁気に関しては、教科書や人によって様々なアプローチがあると思いますので、どのアプローチを採用するかは、自身の好みによると思います。といっても、これだけでは参考にならないので、以下に大まかな流れを示します。

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電気磁気学の教科書には大きく2種類の流れがあると思います。

1つは、最初に『マクスウェル方程式(4つの方程式)』を示し、個々に解説した後、細かい現象・数理の説明をしていく・・・という。いわゆるトップダウン的なもの。

これに対し、もう1つは、ボトムアップ的なモノといえるでしょう。これは・・・

まず、クーロンの法則→ガウスの法則→電束を示し、これによって真空中・物質中(外)での電界を理解できます。

(※電流は、時間変化に対する電荷の変化量なので、直流程度ならここまでで十分だと思います。)

次に、ビオ・サバールの法則→アンペールの法則→磁束を示し、これによって真空中・物質中(外)での磁界を理解できます。

ここで、電界と磁界を連結する法則が登場します。それが、レンッ・ファラデーの電磁誘導の法則です。

このレンツ・ファラデーの法則まで理解して、はじめて交流を(古典的であるが現在でも役に立つ)数理で理解できます。

そして最後に、ここまでの各テーマを4つの式(マクスウェル方程式)にまとめて終わり・・・こんな感じです。

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個人的には、後者の学習法の方が良いと思います。しかも、理解度と言う点でも早いと思います。というのは、前者の方法は、マクスウェルの方程式をいきなり見せられその物理的意味を聞かされることになるので、初心者(高校レベル)には相当難しいと思うからです。

では・・・後学の為に何か参考になれば幸いです(^o^)

[5] mixiユーザー 07月22日 14:26

>>[4]

　私も放置して、ひさびさに来ました_m(__)_
　レベルは、大学レベルで技術系の会社で使えるレベルです。
　大学で履修しましたが、その際は受験物理で済ませてしまいちゃんと勉強しなかったので、放送大学で勉強していました。
　話は電磁気学の話です。

　トップダウンとボトムアップは知っていたのですが、とくに「電池と電流」についての質問でした。
　
　電磁気学をまた忘れてしまったので、売り払った本を買うところからはじめないとならないです。
　
　ところで、古典力学は直観的に理解できますが、電磁気学も直観的に理解されているでしょうか？

[6] mixiユーザー 07月22日 21:29

>>[5]

大学レベルの古典力学や電気磁気学は、体系的に整理されている学問です。

まず、教科書や参考書で説明されている現象を理解する際は、しっかりイメージしないとダメだと思います。

また、電気磁気学は、物理量が力学より多く出てくるので、単位や定義をしっかり理解しながら学習していかないと大変なことになります。(経験済み)

次に、本は、いきなり電気学会や物理学会がだしているような物を見ても、無駄に小難しい数式を使っている本も沢山あり混乱すると思います。

ですから、高校生レベルでも読めるような物が良いと思います。

個人的には、中経出版の『理系なら知っておきたい物理の基本ノート(電気磁気学編)』が、現象もイメージしやすく、なぜこの現象に対してこの数式を使うのか？などが分かり易いので好きでした。

この本を理解できれば、電気学会や物理学会のでしている電磁気の参考書を見ても分かると思います。

頑張ってください。

[7] mixiユーザー 07月23日 13:08

>>[6]

　コメントありがとうございます。
　そもそものトピックの主旨は、電磁気学の勉強をいくつかの教科書を使っていたら、導入が異なっていたので？、というところからはじまっています。
　疑問点はそこだけです。

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