6IIp2 光速の原理と電荷保存則からマクスウェルの式を導く(大会テーマ「科学と社会のコミュニケーション」)
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概要
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これまでの電磁気学は歴史的順序に従って、クーロンの法則に姶まり、数々の法則や定理を使って、ようやくマクスウェルの方程式に到達している。ここでは、光速の原理と電荷保存則だけを基礎にしてスカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルから出発して、公理論的電磁気学を作る。重ね合わせの原理、対称性、ベクトル解析などを使って、真空中の電磁場についてマクスウェルの方程式を導く。このとき、ローレンス条件はゲージ変換の任意性に関する条件ではなく、最初の二つの前提から導かれる定理のようなものである。マクスウェルの方程式を求めた後で、クーロンの法則、アンペールの法則、ビオ・サバールの法則なども導出する。
- 日本物理教育学会の論文
- 2005-08-06
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