このページでは、電磁方程式についてすこし考える。かつて、電気と磁気は違った力と考えられていた。ファラデーやアンペールらが精密な実験を繰り返して電磁気の法則をつかみ、電気と磁気がひとつの力だと分かったのだ。それをマクスウェルが数学を用いてまとめ上げたといわれる。マクスウェルは数学に秀でていたといわれる。読み始めると内容はかなり難しい。この電磁方程式はベクトル解析という数学を用いて表現される。一番よい学び方は、まずベクトル解析を学ぶのがよい。それから電磁方程式を学ぶと分かりやすいと思う。でも、その数学もかなり難しい。その中にでてくるガウスの定理やストークスの定理も難しいと思う。はじめて、ストークスの定理に接したとき、私には理解不能に思えた。それに微分方程式も解かなければならない。ある本には数学が分からなくて脱落する学生もいると書かれていた。ベクトル解析を学ぶことは容易ではない。そのマクスウエルの電磁方程式をまとめると次の4つの式で表される。驚いてしまうくらい簡単に表される。高校のときにアンペールの法則などを勉強して難しいと思った。理解不能に思える式が多かった。問題を解こうとしてもまったく分からなかった。それらの法則がこれほど簡単にまとまってしまうとは。
divD=σ
divB=0
rotH=i+∂D/∂t
rotE=−∂B/∂t
これらはすべてベクトル解析を用いて表されたものだ。このdivD=σという式は、クーロンの法則を変形して導かれる。クーロンの法則とは、高校で習った万有引力の法則と似ていて、質量を電荷に置き換えたものだ。divDとは電荷が流入流出する様子を表す。divB=0も磁気の流れを表すが磁気は独立して存在できないので0となる。rotH=i+∂D/∂tは磁場が回転すると電流が起こることを表す。rotＥ=−∂B/∂tは電流が回転すると磁場が発生することを表す。
（これらを少し説明した文はまったく不正確だ。厳密には間違いだ。もともと、電磁現象を言葉で正確に表すことはできないから）
複雑な電磁現象がこのような簡単な式で表せてしまうことに不思議を感じる。電磁方程式をひととおり読み終えて思う。難しいと思う。読み終えるとさらに疑問が広がってしまった。これからが始まりだ。
用語、D：電束密度、σ：電荷密度、B：磁束密度、H：磁場、i：電流密度、E：電場 、
div：発散、rot：回転、∂：偏微分、単位は省略
（2008.10.24）
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