解説ページ

コイルに電流が流れているとき、磁気エネルギーがコイルに蓄えられます。どのようにエネルギーが蓄えられるかというと、コイルに流れる電流が周囲に磁界を作りだすことで、磁界という形で周囲の空間にエネルギーが蓄えられます。

ローレンツ力は、自由電子等の荷電粒子が電磁界から受ける力です。電磁力は、導体を流れる電流が磁界から受ける力です。ローレンツ力はミクロな視点で見た時の力であり、電磁力はマクロな視点で見た時の力です。

コイルに流れる電流が変化した時に生じる起電力と、電流の変化率をつなげる比例定数をインダクタンスと呼びます。インダクタンスは、自己インダクタンスと、相互インダクタンスに大別されます。

鉄心にコイルを巻いて電流を流すと発生する磁束は、鉄心の中を通ります。環状鉄心のようにループする経路がある場合、磁束が電流のようにループします。電気回路における各種の法則が鉄心内を流れる磁束においても成り立つので、磁気回路と呼びます。

磁界では、静止している電荷が動いたときのことを考えます。静電界と同じように考えるために、仮想的に磁荷という物を考えます。磁荷そのものを基準として磁界の事を考える機会は非常に少ないです。

大きさを無視できるような極めて小さい物体に帯電している電荷を点電荷と呼びます。点電荷について考えることで、電気力線の広がりや、静電気力等の基本的な性質がわかります。

コンデンサは、導体と静電気の特徴を活かし、導体の表面に電荷を蓄えるよう工夫された部品です。直流回路、交流回路のどちらにもよく使用されます。様々な所で応用され、非常に重要な部品です。コンデンサに関連する情報についてまとめました。

電位とは、電界中で、単位電荷が持つ静電気力による位置エネルギー（ポテンシャルエネルギー）です。点電荷、線電荷、コンデンサの各場面で、距離による減衰はそれぞれ違う減衰をするので、各場面について把握していくことが大事です。

静電気力（クーロン力）の基本的な性質と、大きさの計算に関する解説をします。また、静電気力の計算では、ベクトルの計算も欠かすことができないので、一緒に解説をしていきます。

ガウスの法則について解説します。ガウスの法則の基本事項を解説した後、点電荷、線電荷、平行平板コンデンサの３つの場面におけるガウスの法則の式変化についてそれぞれ解説します。

電気力線とは、電荷が作り出す電界の向きを視覚的に表現するために使われます。正の点電荷からは放射状に電気力線が放出され、負の点電荷に電気力線が吸収されます。

電流とその周りにできる磁界について、関係を表す法則として、アンペアの法則と、ビオ・サバールの法則の２つあります。本ページでは、それぞれについてアプローチしていきます。