シミュレーション104：ベクトル場を用いた電磁マッピング

シミュレーション104：電磁マッピングにおけるベクトル場

電気と磁気のモデリング

水、火、空気、そして土、磁石はどのように機能するのでしょうか？それは奇跡ではなく、科学です！私たちは皆、冷蔵庫や科学の授業で磁石で遊んだことがありますが、磁石が実際に何であり、何をするのかは理解していないかもしれません。この記事では、電気と磁気の基本理論を学び、それらをモデル化するための計算フレームワークを作成する方法を学びます。

この記事では以下のことを学びます：

基本的な電磁気学の理論を学ぶ
ベクトル場を作成する
ベクトル場を使用して電磁場をマッピングする

電気と磁気の場

電磁気は宇宙の4つの基本的な力の1つです。これは帯電粒子の振る舞いを制御する力であり、電気と磁気の場はこの力が現れる方法です。このセクションでは、これらの場の理論を詳しく見ていきます。

電気場

電気場は帯電粒子に固有のものです。これが帯電粒子が互いに引きつけ合ったり反発したりする理由です。慣例的に、正に帯電した粒子は外向きに電気場を持ち、負に帯電した粒子は内向きに電気場を持つと言われています（図2参照）。引力の場合、負に帯電した粒子と正に帯電した粒子が近くにある場合、電場線は正の電荷から始まり、負の電荷で終わる（図1参照）。