ベストアンサー 変位電流について 2007/07/10 01:54 電磁気学の問題で、「点電荷qが等速v＝(0，0，v)で、z軸上を動くとき、任意の位置に生ずる変位電流を求めよ。」という問題が分かりません。どなたか教えていただけないでしょうか。 みんなの回答 （2） 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー PAM123 ベストアンサー率54% (12/22) 2007/07/10 02:46 回答No.1 ヒントを。 -「変位電流」とは何かはご存知でしょうか？ 変位電位流とは、何か？に思いをはせれば解き方は分ると思います。 質問者 お礼 2007/07/10 22:56 自分なりに解いてみたのですが、まずDを求めて ∂D/∂t＝-qv(vt-z)/{2π{x^2+y^2+(z-vt)^2}^2} ＝-qv(vt-z)/(2πr^4) となりました。これでいいのでしょうか。。。 (任意の点を(x,y,z),任意の点と点電荷qの距離をrとしました) 通報する ありがとう 0 広告を見て他の回答を表示する（1） その他の回答 (1) PAM123 ベストアンサー率54% (12/22) 2007/07/12 21:19 回答No.2 考え方はそれでいいです。 これはｚ成分ですよね。 x y成分も解けばそれが答えになると思います。 ちゃんと検算までしてないですが、よさそうに思います。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 電磁気の問題なんですが・・・ 点電荷Qがz軸に沿って非常に小さな速度vで 等速運動しているとき任意の点の変位電流密度を求めよ。 という問題なんですが、詳しく解説できる方がいたらぜひ教えて下さい。 この問題の解説をお願いします 電磁気学の問題です。詳しい計算過程が欲しいです。とても困っています。 Z軸上に、単位長さあたりλの電荷が直線状に分布している。このとき点（a,0,0）に置かれた電荷がｑが受ける力を求めよ。 運動する2つの電荷がある系の電流エネルギーの求め方 お世話になります。 電磁気学を勉強中にわからないことが出てきましたので教えてください。 ２つの点電荷q1, q2 があるとき、「静電エネルギー」は k q1 q2 / r で表されるかと思います。 一方、q1, q2 がそれぞれ速度 v1→, v2→ で運動している場合の「電流のエネルギー」の求め方がわかる方、教えていただけませんでしょうか。 手元の教科書によると、添付図(A)のように v1→ と v2→ が平行な場合なら、電流のエネルギーは U ＝ (q2 v2→)・(A1→) ＝ (μ/4π) q1 q2 (v1→・v2→) / r (・は内積）・・・(1) と表せることはわかりました。 しかし(1)の式は添付図(B)のようにv1→とv2→が平行ではない場合は成り立たないと考えています。 理由は、例えば v1→とv2→が直交している場合を考えると、(1)は位置によらずゼロになってしまい、q1とq2の間には力が働かないという結果になってしまうためです。 何か勘違いしているのかもしれません。 お忙しいところお手数ですがご回答いただけると幸いです。 よろしくお願いします。 物理学 電磁気学について 電磁気学を勉強しています。 問題集でわからない問題がありました。 x軸上に置かれた長さLのプラスチック棒に正電荷Qが一様に分布している。 x軸上の点P1(棒の左端から距離d)での電位(無限遠でV=0) を求めなさい。 線電荷の問題だと思いますがどのように考えたらいいのかわかりません。 解答よろしくお願いします。 この問題の解説をお願いします 詳しい回答が欲しいです。電磁気学の問題です。 原点に電荷Qがあるとする。電荷ーqをx軸に沿って点A（a,0,0）から点B（b,0,0）まで移動させるときにする仕事を求めよ。ただし、Q,ｑ＞０、a＜bとする。 加えた力と異なる方向に変位が・・ xy面上に薄い平板を考えます。その平板の上面(z軸に正の面)の任意の点に向かって集中するような荷重をxy面に水平な方向にのみ与えたとき、z軸方向に大きな変位が発生する理由を教えてください。イメージ的には理解できるのですが、理論的に説明できません。 変位電圧密度、ポインティングベクトルについて 変位電圧密度、ポインティングベクトルについて 電磁気学について問題の解き方を教えてほしいです。 (1)比誘電率εr=1,φ=6*10^7[s/m]の導体(銅)があります。 10[GHz]にぴて導電電流密度は変位電流密度の何倍になりますか？ (2)抵抗R[Ω]の円筒形の抵抗体に電流I[A]を流しました。 抵抗体内で消費される電力をポインティングベクトルから求めなさい。 (3)同軸ケーブルの一端で、内部導体と外部導体の間に負荷が接続されています。 他端に直流電圧V[V]を加えたところ電流I[A]が流れました。ケーブル内を伝わる電力をポインティングベクトルを用いて誘導しなさい。 大学の電磁気学の問題についてです。 大学の電磁気学の問題についてです。半径ａの球に電荷密度ρで一様に電荷が分布している。この球状電荷を中心軸のまわりに角速度ωで回転させるとき、電流密度Jと中心軸Oに生じる磁束密度を求めよ。という問題です。 やり方がさっぱりわからないので分かりやすく教えてください。 電磁気(電気影像)の問題について 電磁気の問題について質問させていただきます。 [問題] 図に示すように、(x,y,z)直角座標系のy=0平面状に接地された無限の導体平板、 そしてy軸上の原点からdの位置に+Qの点電荷が置かれている。誘電率をε0として次の問いに答えよ。 (1) y>0を満たす任意の点P(x,y,z)における電位を求めよ。 (2) y<0を満たす任意の点P(x,y,z)における電位を求めよ。 設問(1)に答えは V = (Q/4πε0) * ( 1/√(X^2+(y-d)^2+z^2) - 1/√(X^2+(y+d)^2+z^2)) になると思うのですが、 設問(2)も V = (Q/4πε0) * ( 1/√(X^2+(y-d)^2+z^2) - 1/√(X^2+(y+d)^2+z^2)) でいいのでしょうか？(1)と答えの形は変わらないと思うのですが、 あっているか不安なので質問させていただきました。 y<0では平板下側に+Qが現れると思うのですが、この考え方は正しいでしょうか？ 回答宜しくお願い致します。 漏れ電流 電磁気学系の問題集に、 「誘電率（ε）、抵抗率（φ）を持ったコンデンサに電圧Ｖをかけると、漏れ電流が発生するから・・・・・」 という問題が載っているのですが、答えには漏れ電流をほぼスルーして計算していたので、漏れ電流の計算式が分かりません。 ここで問題の答えに行くのに行き詰まっています。 ご存じの方がいらっしゃれば、ご回答ください。 微小電流が作る磁場。 無限に長い直線電流Iがつくる電場を、ビオサバールの法則より求めよ。 という問題につまづいてなのですが。 解答では、 まず電流に沿って、Z軸をとり、Z軸上の適当な点Oを原点とし、点OからZ軸に垂直な方向に距離rだけ離れた点Pにおける磁場を考える。Z軸上の座標ｚの点Ｚに長さdzの微小電流Idzをとり、この微小電流が点Ｐにつくる磁場をdHとする… という記述があるのですが、電流が作る磁場って、電流の方向に対して垂直に円を描くように広がるような磁場を作るのではなかったでしょうか？そうすると、点Ｚから垂直の方向には点Ｐはない（点Ｐは点Ｏに垂直になるように取った。x-y-z座標で言えば(r,0,0)）ので、微小電流は点Ｐには磁場は作らないような気がするのですが…。 よろしくお願いします。 電磁気学 電磁気学の問題教えてください ２点A=(0,0),B=(4,0)に電荷Q1=-4(C),Q2=1(C)を置く。このとき点(1,0),(5,0),(9,0),(12,0)での電場を求めよ。 また、点(0,2)での電場と電位を求めよ。 電荷が等速直線運動する時に発生する磁界は？ 電磁気学に興味があり勉強していますが、磁界の発生のメカニズムがよく解りません。 磁荷は存在を確認出来ていませんので無視すると、磁界の発生原因は電流即ち電荷の運動ということになります。 電流による磁界はビオ・サバールの式ですが一個の電荷が等速直線運動する時に発生する磁界はどういう式になりますか？ 電流密度の作る磁場のベクトル成分 電流密度の作る磁場のベクトル成分 以下の問題で、磁場の係数を除いたベクトル成分が 図にあるように(-sinθ,cosθ,0)となるのですが、 その理由が分かりません。 どなたか教えていただけるとうれしいです。 図のように電荷密度ρで一様に帯電した 半径Rに無限に長い円柱がある。 また、座標軸を図に示すようにとる。 円柱を中心軸(z軸)の方向に一定速度vで動かした。 円柱の内部の電流密度ρvよりできる磁場を求めよ。 【電磁気学】電気双極子モーメントがつくる電場の問題 【電磁気学】電気双極子モーメントがつくる電場の問題 どうしても分からない問題があるので質問させてください。 問題1） 直交座標系において、点電荷qが座標原点(0,0,0)に、点電荷-qが位置(0,0,-d)に固定されている。 電気双極子モーメントの大きさp=qdが一定になるようにしてq→∞，d→0とした極限を考える。 この電気双極子が位置ベクトルr=(x,y,z)につくる電場を求めなさい。 ※b→0の極限で1/((1+b)^a)→1-abとなる近似を使ってよい。 問題2） 電荷密度ρ=αで電荷が一様に分布した半径Rの球状の電荷分布A（電荷分布Aの中心は座標原点O(0,0,0)）と、電荷密度ρ=-αで電荷が一様に分布した半径Rの球状の電荷分布B（電荷分布Bの中心は位置(0,0,-d)）がある。問題1と同様にp=qd（qは電荷分布Aの全電気量）が一定になるようにしてq→∞，d→0とした極限を考えたとき、 (1)位置ベクトルr(r>R)における電場は問題1で求めたものと同じになる理由を説明しなさい。 (2)位置ベクトルr(r<R)における電場を求めなさい。 以上です。よろしくお願いします。 電磁気 z軸上の線電荷密度+λの電荷が一様に帯電した無限に長い直線lを考える。 点p(acosθ,asinθ,0)に点電荷+qをおく。 点pから点Q(bcosφ,bsinφ,c)ただし、b<aかつ0<cの位置に点電荷+qを動かすのに要する仕事wを求めよ。 等速直線運動する電荷により発生する磁界は？ マクスウェルの法則第４は電流Jと変位電流δE／δtによる磁界の発生を示す式です。 等速直線運動する電荷を電流と見なせば磁界は図Ａのようになると思います。 一方、等速直線運動する電荷の電界に注目すれば磁界は図Bのようになると思います。 実際はどちらですか？（私の考えの誤りはどこですか？） 電流密度iと電流Iの理解が出来ません。どうか助けてください。 電流密度iと電流Iの理解が出来ません。どうか助けてください。 電流について、電荷Q[C]、移動速度v[m/s]としたとき電流I[A]は I=Qv…（１） とありました。 しかし、電磁力を勉強しているとこんなことが本に記載されていました。 「磁束密度B[T]の磁界の中に、Bと角度θの方向で面積S[m^2]、長さl[m]の直線導体があり、導体内で電荷Q[C/m]が速度v[m/s]で移動しているとき、電荷に働く力?Fは ?F=QvBsinθ…（２） Qvは移動した電荷密度、すなわち電流密度i[A/m^2]であるので、導体全体が受ける力Fは F=?FSl=iSBlsinθ=IBlsinθ…（３） これを見るて、電流密度i=Qvと考え、そうすると（１）の式を理解できなくなってしまいました。（３）の式をQv=Iで解くとIBlsinθにはなるはずがなく… i=QvとI=Qvの違いはどう理解すればいいのでしょうか。 まったく理解できずに困っています。 馬鹿すぎて自分が情けなくなります… 前に進めません… どなたか教えてください。 長々と長文で申し訳ありませんが、 よろしくお願いします。 電磁気学の問題で分からない問題があります。 電磁気学の問題で分からない問題があります。 ある空間に電流密度分布ベクトルJ(r,φ,z)=(5/2)×(r^2 -1)k [A/m^2]が存在する。 ここでr[m],φ[rad],z[m]は円柱座標系の座標関係を示しkはz軸方向の単位ベクトルである。この時r=√2[m]における磁界ベクトルを円柱座標系で求めよ。ただし、φ[m],z[m]の座標は任意とする。 解き方も含めて教えていただけると嬉しいです。よろしくお願いします 電気双極子の作る電場 電磁気学を学び始めた者です。 色々考えたのですがよく分からなくて、お力をお貸しいただければ嬉しく思います。 問題）ある電気双極子モーメントの正負の電荷分布の重心の中点を原点にとり、双極子モーメントの向きにz軸をとるとx軸上のxの点での電場の向きと強さを求めなさい。 という問題なのですが 答えにはpを双極子モーメント、εは真空中の誘電率とすると E=-(1/4πε)(p/x^3) となっているのですがこうなる根拠が全然分かりません。 注目のQ&A 「前置詞」が入った曲といえば？ 新幹線で駅弁食べますか？ ポテチを毎日3袋ずつ食べています。 優しいモラハラの見抜き方ってあるのか モテる女性の特徴は？ 口蓋裂と結婚 らくになりたい 喪女の恋愛、結婚 炭酸水の使い道は キリスト教やユダヤ教は、人殺しは地獄行きですか? カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど
お礼
自分なりに解いてみたのですが、まずDを求めて ∂D/∂t＝-qv(vt-z)/{2π{x^2+y^2+(z-vt)^2}^2} ＝-qv(vt-z)/(2πr^4) となりました。これでいいのでしょうか。。。 (任意の点を(x,y,z),任意の点と点電荷qの距離をrとしました)