電磁気学は電磁的現象を電荷と電磁場の相互作用として説明する理論体系である。では電場や磁場とは何か。電磁気の最も本質的な問いだが、これに答えるのは容易ではない。
大学では基本的な法則から始めて、ついにはその集大成である「マクスウェル方程式」という4つの式を作り上げてゆくことだろう。高校物理では残念ながら、断片的にかつさわりの部分しか触れないが、電磁気の基本法則はすべてマクスウェル方程式から導かれる。ニュートン力学における運動方程式のようなものだと思えばよい。
大切なのは、電場の中に電荷を置くと、あるいは磁場の中で電荷を動かすと電荷は力を受けるということである。それによっておこる電荷の移動を我々は電流と呼び、電荷が持っている位置エネルギーを電圧と呼んでいるにすぎない。つまり力学の基礎知識がここでも重要になってくる。(ただし、一般の感覚では少し不思議に思えたり、議論が難しく思えたりすることは力学よりも多いかもしれない)
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