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磁石が磁界Hを発生させていることはマクスウェル方程式から説明できますか?

gooドクター

A 回答 (13件中1~10件)

お礼コメントにあった「環状の電流が作る磁場を表す式」は高校の物理で既に出ています。

円電流の大きさをI、円の半径をrとすると、円電流の中心にできる磁束密度Bの大きさは

B=μ0I/2r μ0:真空の透磁率

となります。
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この回答へのお礼

bではなく磁界Hの式が知りたいです。

お礼日時:2021/05/17 08:05

>導体に電流が流れていない時



紹介したpdfによると,

磁化Mの存在は環状電流の存在を意味している。磁化が存在するときは必ず環状電流が有ると考える(詳しくは、Feyman IV p-232を参照)。

とありますので,電流がない時は磁化もないのではないかと
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この回答へのお礼

環状電流が磁界を示す式はありますか?
電流iの項には伝導電流しか入らないはずです。

お礼日時:2021/05/16 16:50

>質問に戻りますが、どの式から磁石が磁界Hを発生させていることがわかりますか?



(2.28)だと思いますが
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この回答へのお礼

導体に電流が流れていない時
磁石の磁かmと磁束密度bで打ち消しあって
Hが0になると思うのですが

磁界Hは現れますか?

お礼日時:2021/05/16 15:52

>使えるのであれば、どういった式になるのでしょうか。



http://www.hikari.scphys.kyoto-u.ac.jp/jp/index. …
線型な範囲なら十分使えると思いますよ
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この回答へのお礼

質問に戻りますが、どの式から磁石が磁界Hを発生させていることがわかりますか?

お礼日時:2021/05/16 15:41

磁場は本質的に量子論を考慮しないと理解できないんじゃなかったっけ・・・?


https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9C%E3%83%BC …
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この回答へのお礼

磁石や磁性体が存在するときはマクスウェル方程式は使えないということですか?

使えるのであれば、どういった式になるのでしょうか。

お礼日時:2021/05/16 12:50

他の回答等を踏まえて追記。




記憶が曖昧ですが、磁石の原因については「電子のスピンによる」と言った記述を読んだ覚えがあります。なので磁石になる原因がスピン等の量子論的効果によるものだとすれば、少なくともマクスウェル方程式そのままの形では説明できない事になります。マクスウェル方程式は量子論を考慮に入れていないので。
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この回答へのお礼

厳密でなくても
近似的にスピンによる電流の項をいれて記述できないのでしょうか?

お礼日時:2021/05/16 12:06

先の回答に書いたアンペールの法則はマクスウェル方程式に入ってますよ。



rotH=i+∂D/∂t

と言う式がそれです。もっともこちらは変位電流を考慮したものなので「アンペール・マクスウェルの法則」と呼ぶ場合が多いようですが。
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この回答へのお礼

電流は導体に流れる電流ですか?
磁石の磁かの成分はどこにあるのでしょうか?

お礼日時:2021/05/16 12:07

磁石の磁界の原因は電流ループによると誤解されている。



ボーアの理論まではそのようなモデルだったが、原子の解析は電子の
エネルギー値として解析されており、どのような運動するかは考慮さ
れていないし、運動の状態を確定できるか、意味があるかは不明であ
る。

さらに、磁性にはスピンの寄与も大きいらしいが、電流ループという
モデルには無理がある。したがって、磁気モーメントを持つという粒
子モデルがスッキリする。
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できません。


強磁性体の保磁力は電子の相対論的な磁気カップリングという現象と
強磁性体結晶粒界の異方性から生じる磁気異方性と説明されていますが
詳細は殆んどわかっていない未知の領域です。

この辺が解明されると
今のネオジウム磁石より強力な磁石が作れるかも。
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モノポールを認めない現在の立場では永久磁石は電子の運動による電磁石と見ているようです。

なので磁石が磁場を発生させる根拠はアンペールの法則と言う事になります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
数式で記述するのは難しいでしょうか?

お礼日時:2021/05/16 07:51

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