マクスウェル方程式の4つのうちの1つであるガウスの法則は、任意の閉曲面から出る正味の磁束はゼロであると述べています。これは数式で[latex]oint_S vec{B} cdot dvec{A} = 0[/latex]と表されます。この法則は、磁気単極子(孤立した北極または南極)がこれまで検出されたことがないという実験的観察を述べたものです。磁力線は常に閉じたループを形成します。

(画像はイメージです)
マクスウェル方程式の4つのうちの1つであるガウスの法則は、任意の閉曲面から出る正味の磁束はゼロであると述べています。これは数式で[latex]oint_S vec{B} cdot dvec{A} = 0[/latex]と表されます。この法則は、磁気単極子(孤立した北極または南極)がこれまで検出されたことがないという実験的観察を述べたものです。磁力線は常に閉じたループを形成します。
ガウスの磁気法則は、古典電磁気学の基礎となる法則です。その積分形式、[latex]oint_S vec{B} cdot dvec{A} = 0[/latex]は、任意の体積において、その表面から体積に入る磁場の量が、体積から出る磁場の量と完全に等しいことを意味します。これは、体積内に磁場の発生源や吸収源(磁気単極子)が存在しないことを意味します。法則の微分形式、[latex]nabla cdot vec{B} = 0[/latex]は、磁場[latex]vec{B}[/latex]がソレノイドベクトル場(発散がゼロ)であることを示しています。この数学的性質は、磁気単極子が存在しないことから直接導かれる結果です。
この法則は、孤立した正負の電荷(単極子)が存在し、電気に関するガウスの法則がゼロでない([latex]nabla cdot vec{E} = rho / epsilon_0[/latex])電気と磁気を区別するものです。磁力線が閉じたループを形成しなければならないという事実は、重大な意味を持ちます。例えば、棒を折るとどうなるかを説明します。 磁石 半分に分割すると、極が分離するのではなく、それぞれ独自の北極と南極を持つ2つの小さな磁石ができます。大統一理論などの現代物理学理論の中には磁気単極子の存在を予測しているものもありますが、実験的に確認されたものはなく、マクスウェル方程式は、観測されたすべての磁気現象の基本的かつ正確な記述として残っています。
ガウスの磁気法則
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
フルサイズの画像とダウンロードは、登録会員のみが100%無料で利用できます。
> ログイン <