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(補足)電磁気学(13)マクスウェルの電磁方程式(5)∇×Eと∇×∇×Eの計算詳細
前回は記事量から、途中計算を省略しましたが、ここで、その部分を補足しておきます。今後、伝送路やアンテナにおける”平面波”の計算で必ず登場する計算でもあります。 (本論) 1. ∇×E E=iEx+jEy+kEz ※ i,j
(ベクトル解析復習)ベクトルの回転(3)rotHの直角座標表示
今回のベクトルHの回転(量)を求めるために周回積分の計算を使う方法の説明です。今回は教科書どおりの内容での紹介を先にします。というのは、それでも式の分量が多くて、途中の式の導出などの意味合いを説明すると式の流れが、見通せないと考えました。 (本論) (3)rotHの直角座標での成分表示
(ベクトル解析復習)ベクトルの発散(2)divEの直角座標表示
この電磁気学の見直し編を書くにあたって、数冊の電磁気学本を図書館から借りて読んでいます。ただ、そのレベルはまちまちで、基礎を優しく解説すると基礎理論ばかりで、これの応用の理論が不足です。逆に電磁波等への応用を主とすると基本の理論は、ほとんど省略されてしまいます。一冊の本のページ数の制限から、どうしてもそうならざるを得ない事情だと思っています。ですから、いくつかの記…
(ベクトル解析復習)スカラー量で示す勾配(2)gradVの直角座標表示
電磁気学の静電気で習うところの電位V(電磁気学では”φ”)と電界(電磁気学だと”電場”)Eの関係を表すのに必要な基礎数学の部分です。ベクトル解析では、一番わかりやすい部分だと思うのですが、この関係の一般形は、アンテナから生じる電界の計算に使う重要な式 E=-jωμA-∇V を理解するために必須のところです。これはアンテナから生じるあ…
ここからしばらくは数学の話なので興味を持ち続けていただけるか?が課題です。なので、前振りの余談にも力を注ぎたいと思っています。なお、数学はあくまで、(物理的)電磁気の説明のためのルーツ(道具)でしかありません。数学を極めるわけではありませんので、必要最小限にとどめたいと考えています。 (余談) 昨日の続きですが、AIから人間の…
ベクトルの計算で最も面倒な計算がこの「外積(ベクトル積)」です。そして、一番役立つツールでもあります。電磁気学の計算は、この外積を活用できるか否かにかかっているといっても過言ではありません。それだけにここは絶対に外せない部分です。できることなら、数学の「行列式」に関する式の分解計算部分を高校数学本でおさらいをお願いします。 今後のアンテナ理論でも出てきます。なぜなら、変位電流から発生する磁界…