静電気と電磁波の比較

電磁界理論の研究において、静電場と動的電場は非常に重要である。磁場は、時間的に変化する電場によって発生します。静電気学と電磁気学は、電磁場理論において非常に重要なテーマである。電磁気学と静電気学の応用は膨大である。電気、磁気、発電、ラジオなどの電磁波などの分野を理解するためには、静電気と電磁気学の概念を正しく理解することが不可欠である。今回は、静電気学と電磁気学とは何か、静電気学と電磁気学の定義、それらの類似点、そして最後に静電気学と電磁気学の違いについて説明します。

静電気

電気または電荷を意味する言葉です。静的とは、時間によって変化しないことを意味します。静電場は、静電場が関係する問題を解きます。静電気学には、いくつかの主要な概念がある。誘電率εの媒質において、距離rの電荷Q1とQ2に働く相互作用力はF=Q1*Q2/4πεr2です。 二つの電荷が同じ符号なら、力は反発し合います。電荷の符号が異なれば、力は引力になる。もう一つの重要な概念は、電界のポテンシャルである。これは、1Cの試験電荷を無限大からある地点まで持っていくのに必要な仕事量と定義される。点電荷の位置エネルギーは Q/4πεr に等しく、電荷 Q1 の位置エネルギーは Q*Q1/4πεr2 の式が得られる。 静電界は磁界を発生させない。

電磁波

電磁気学は自然界に存在する4つの基本的な力のひとつである。他の3つは、弱い力、強い力、重力です。電磁気学という言葉は、2つの言葉に分けることができる。エレクトリックとは、電気を帯びているものという意味です。磁性は、磁石に関係するものを意味します。電磁気学（通称：電磁場理論）は、電気と磁気の関係を説明する理論です。時間的に変化する電界は、時間的に変化する磁界を発生させる。時間的に変化する磁場は、時間的に変化する電場を発生させる。これらの概念を利用して、電磁波を発生させる。電磁気学では、電場と磁場の影響を考える。変化する電界によって生じる磁界は、常に電界に垂直で、電界の変化率に比例し、その逆もまた同様である。ジェームズ・クラーク・マクスウェルは、電磁気学の理論を前提にしたパイオニアである。電気と磁気の理論は、他の科学者によって別々に開発されていたが、マクスウェルはそれらを統一した。