【ゆっくり解説】歴史的経緯からみる磁束密度Bと磁場Hの違い【電磁気学】

なるべく数字を使わずに頑張りました。
電界
磁界
電束密度
大学物理
#電磁気学
物理学
磁性体
磁化電流
磁化
磁荷

[@ZERO-tv3ty]

マジでどんなサイトよりもわかりやすかったです。

[@user-uu6ul6we8v]

ほんとですか！ありがとうございます！

[@ka_ki6811]

今まで何となく理解してた事が整理された。ありがとうございます。

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそ見ていただきありがとうございます！☺️

[@user-atsuoden]

大学のレポートの参考にさせていただきました。とてもわかりやすかったです。ありがとうございます！

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそありがとうございます！

[@sshino3905]

まじでわかりやすいです。ありがとうございます。

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそありがとうございます！☺️

[@Rei_Watanabe]

わかりやすかったです! つい昨日勉強して謎に思ってたのですが、今日おすすめの出てくれて助かりました。

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！😊 お役に立てて良かったです！

[@user-ys4jf9sv5w]

磁気の導入で電気みたくクーロン力から説明が始まる書籍が多いので、本動画のように歴史的経緯を知るのはとても大切だと思います。

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！😊

[@dori_yodare]

これはわかる。 大体の参考書がクーロンの法則から始まるからクーロンの法則がマクスウェル方程式よりも上位法則だと勘違いしてた

[@user-uu6ul6we8v]

@@dori_yodare 私もです！私はクーロンの法則だけでなく、磁場に関しても同様でした。 高校の教科書では最初に『磁場H』が出てきて、その後に『磁束密度B』が出てきたので、最初に出てきたHが本質的な物理量だと勘違いしていました(あと名前的にも)。

[@masahikomarumo7079]

素晴らしい！ 分かり易い！

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます😊 嬉しいです！(*^^*)

[@user-vv2mh6xi5x]

これをちゃんとわかりやすく解説してる電電さんとgriffithの電磁気は神

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！😊

[@user-mr5td2uc6p]

面白かったです！

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます😊

[@bluevarious8481]

磁性体版ありがとうございます！！

[@user-zf9er6he1v]

来年あたりに電検の二種を受けようと思って色々な動画で本質や基礎を固めてる途中ですが丁寧でわかりやすいです。助かります。 ビオサバールって人だと思ったらビオとサバールだったか笑

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそ見ていただきありがとうございます！☺️ 私も同じことを思ってました！笑

[@user-nc8rn9fy2t]

歴史的経緯から解説してくれる動画今まで無かったから斬新だった！ しかも分かりやすい！ありがとうございます！！

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！！😊

[@user-bt8xe9pv1x]

ごいす～ 今までずっとB＝μHの式もなんのこっちゃで問題解いてましたけど、この動画のおかげでこの式を忘れる事も無さそうです。このままおススメ動画にあった電束密度と電場の動画も見てみます。

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️ そう言っていただけて嬉しいです！

[@medias6540]

すげーいい内容✨ 昔物理のやまぐち先生に少し聞いたことがわかったぜ🌟

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️

[@manas541]

すごいです。😊

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！

[@pinatamusic2902]

良動画ですね…✨ いずれ評価されそう…！

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！😊 とても嬉しいです！

[@user-nm8cs1uv3m]

電磁気って解説してるyoutuber少ないからマジで嬉しい

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️

[@medias6540]

RLC回路とか原子の分野もわかりやすいのがあったら助かります！！

[@user-mp4uf6rk4m]

本当に分かりかった

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！

[@caerulamaris5403]

物理とか、電気にまつわる学習を中学生以来したこと無かったのに大学で必要になって困っていましたが、とても分かりやすくて助かりました。 歴史的経緯がわかったことで、何故必要なのかまで深く納得出来ました。本当にありがとうございます。

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそありがとうございます！ そのように言っていただけてとても嬉しいです！

[@azmaeo]

分かりやすい､､､！電電最高！

[@azmaeo]

全電流うんぬんは、変圧器の負荷電流と励磁電流にちょっとだけ似てるかも

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️

[@taksshiiwamoto4249]

わかりやすーい。誰も簡単に歴史から解説してくれないのに、なんてありがたいんだ☆ 場の理論、ディラク（分かんない）→これだよこれ、古典から歴史と数量を知りたいの。ありがとうございます

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそありがとうございます！☺️

[@Smailllll501]

感動して涙が出ました

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！ そう言っていただけてとても嬉しいです☺️

[@millsa-yj9zc]

あなたは神です

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！

[@user-ij3bx4vh9c]

ずっと、磁束密度と磁場の違いが分からず、何が違うんだ……？と思っていたのですが、この動画を見てすごいスッキリしました！！！！ 積で比べるため、と考えると非常に納得です。 ありがとうございます😭

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそ見ていただきありがとうございます！そう言っていただけてとても嬉しいです！☺️

[@garizo4647]

電界は電場が本質量で電束密度は仮想量なのに、磁界は磁場が仮想量で磁束密度が本質量なんだね。 こういう歴史的な視点で見たこと無かったから新鮮だったし、本質量とか仮想量とか考えたこと無かったから理解が深まりました！ ありがとうございます！

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそありがとうございます！☺️ 本質量と仮想量の違いがB,Hを語る上で1番大事だと思います！

[@user-aasdfghjkk]

6:15エルステッドの反応好きすぎる

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！

[@Sincontan1aq1]

電気電子の学生だけど予習でめちゃめちゃ使える

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！

[@52te62]

電界では電束密度が真電荷によって与えられて、磁界では磁界そのものが本電流によって与えられるのか 直感的に受け入れ難いですね

[@52te62]

自己減磁力によって内部磁界が弱められるのではないですか？

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！ 私もそろっていた方が教育的にも良かったように思えますが、歴史的経緯の関係でこのような定義になってしまったようですね。。 この動画では減磁は起こらない理想的な環境を想定しています！

[@user-mg2ju7op6l]

磁性体外部のHも意図的に流した電流のみによって決まるの？

[@xy2242]

なんだ、そういうことだったのか

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️

[@user-th5ez3ti7r]

電気主任3種の理論科目合格には最適の動画ですね！ あの試験はホント、曲者です・・・。

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️ 電験三種の理論は高校数学、高校物理の理解が前提としてほぼ必須ですからね…！

[@残念賞]

13:46「愛が変わらない限り、Hは変わらない」

[@TM-hu3eb]

非常に素晴らしいご説明だと思いますが、最後の方の「Hは磁性体の有無で変わらない」は間違いではないかと思います。 私も少し前までそう思っていたのですが、実際にシミュレーターで確認したところ、Hは磁性体の有無で異なっていました。 外部磁場の影響で生じた磁化による反磁場によってHが弱められるためと私は理解しています。 磁性体の存在によりBは変化し、磁性体の外(真空中)ではB=μ0Hとなることからもご理解いただけるのではないかと思います。

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！ そうなんですね。。 Hの定義の式から変わらないものだと思っていました。。 再度勉強してきます。。！

[@yukiaoki289]

これって電流と鎖交する箇所の透磁率によらずHは一定とう言う意味ですよね？ 例えばエアギャップのある環状コイルの磁束密度Bは鉄芯部とエアギャップ部で透磁率に関わらず一定で、逆にHが透磁率により変化しますよね？

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます。 確かにそうですね。 磁性体の境界条件ではBの法線成分は連続で、Hの法線成分は不連続なので矛盾しますね。少し調べてみます！

[@yukiaoki289]

@@user-uu6ul6we8v ありがとうございます。そうなんですよここがどう繋がるか教えて頂きたいです。

[@user-qw6rp7pf4m]

起磁力の電子公転起源説は、現在ではほぼ否定されているみたいだけど、分かりやすいので、他人に話すときは、若干の引け目を感じつつ、これで行こうと思う。

[@kickingmachine5290]

変な教科書よりよっぽど良い❗️

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️ 嬉しいです！

[@ichitera9100]

ＢとＨ，ＤとＥ。なんだか、いつも分かったような分からないような、結局分かっていなかったんですが。 大学卒業して「ん十年」、最近電磁気を学び直す気になってまして。 この動画で、Ｂが本質的なんだ、という意味がようやく見えてきました。 電場の方も、ＥとＤではＥが本質と、貴チャンネルの別動画で見通せました。 両方の解決の糸口が見えてきて、大変ありがたく思います。 私の場合、電磁気でつまずいたのは「ｒｏｔ」の意味からです。これが解決したのは大学出てから長沼伸一郎著「物理数学の直感的方法」を読んだのがきっかけ。ｒｏｔが見えればマクスウェル方程式が読み解けてきて。 見えてくると、「な～んだ、そういうことだったのか」と拍子抜けする感じですが、トゲを抜くことができたようなスッキリ感もあります。大学生の頃にこれが見えてきてれば良かったのに、とも考えますが、いま電磁気の学び直しが楽しめるようになったので良しとします。 何にしても、本質をとらえることが大事ですね。迷宮に入ったら歴史的経緯に立ち返ることも必要ですね。 ありがとうございました。

[@user-uu6ul6we8v]

こちらこそ見ていただきありがとうございます！ 私の動画がお役に立てたようで良かったです！ 複雑で理解するのに苦労する事象も、見えてくるとそこまで難しいことはいってなかったと拍子抜けするのはあるあるですね笑

[@oerested]

質問です。 11:44 あたりからの磁場Hの再定義の話なんですが、 真空の時の磁束密度B0と磁場Hは同じ値ですか？

[@user-uu6ul6we8v]

質問ありがとうございます！ いえ、B0とHは違う値です。 あくまでもHはB0に透磁率μ0を掛けた値になります。 13:32 の式で言うとM＝0の時です。

[@oerested]

ありがとうございます♪

[@epsilon_rocket]

質問です。 •07:50 「ループする」14:44「ループ」とはどういう意味でしょうか。 •全電流とはなんでしょうか。

[@user-uu6ul6we8v]

質問ありがとうございます！ 簡単に言うと、 7:50のループは「発散が0」 14:40のループは「閉曲線」という意味です。 7:50 周回積分(閉曲線の線積分)が0ということです。 =発散が0ということ =湧き出しが0ということ =ループするということです。 14:44 これは尺の問題もあり駆け足になってしまい説明不足でした。すみません。 Bを適当に1周させる(ループさせる=閉曲線を取る)と、そのBのループは、Bのループ内部にある電流Iと磁化電流imにより形成されているということです。 Hを適当に1周させる(ループさせる)と、そのHのループは、Hのループ内部にある"電流Iのみ"により形成されているということです。 これらはアンペールの法則と呼ばれるもので、後日この法則の説明をメインにした動画を上げる予定です。 全電流とは、「電流I(本電流I)」と「磁化電流im」を合わせたものです。 どこかの文献で全電流と呼んでいたのを見つけたので流用させてもらいました。 また分からないところがあれば教えてください。

[@epsilon_rocket]

@@user-uu6ul6we8v ご返信ありがとうございます😊

[@gontakun]

今の子は、タダで、学校より分かりやすい勉強ができて、恵まれてるな。

[@user-uu6ul6we8v]

ありがとうございます！☺️

[@tubeismybirthplace]

細かいけど、EH対応風の説明ですね。個人的にはEBの方が好きで、そういう説明をする解説書も多い気がしますが。

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！ そうだったんですね。。 個人的にはEB対応に基づいた説明をしているものだと思っていました。。(説明に磁荷を使ってないので)

[@khiro2825]

11:00 ころの電流の向きが内部と外部で逆になってませんか

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！ 黒の矢印はあくまでも電子の動きなので、実際の電流(赤)は反対方向になります。

[@user-sp9uo4tm5j]

「場」の概念ができたのはファラデーからだから、そもそもクーロンが電場、磁場を考えてたって本当なのかな…？

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！ 確かに！場の概念はファラデーからなので変ですね！少し調べてみます！

[@user-uu6ul6we8v]

すみません、クーロンが電場を考えていたのはおそらく間違いです。。

[@user-sp9uo4tm5j]

@@user-uu6ul6we8v僕もそこらへん調べてるのですが、いい文献が見当たらないんですよね…😢

[@user-uu6ul6we8v]

@@user-sp9uo4tm5j 私もファラデーとクーロンの生年月日から推測しただけなのですが、おそらくクーロンは電場を考えていなかったのではないかと思います。2年半前の私は何を思ってこの内容にしたのか思い出せません、、 何かいい文献見つかったら共有します😓

[@Mr-oe6hd]

電束と似た感じですかね?

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！☺️ その通りです！ 基本的にE-B、D-Hと対応してると思っていただければ！

[@Mr-oe6hd]

@@user-uu6ul6we8v ありがとうございます😊テスト頑張ります

[@user-pl3vi9be6f]

電流→磁束密度Bが発生 電子の運動から磁化電流→磁化ベクトルMが発生 ↓ B＝B0（真空の磁束密度）＋M（物質に依存して磁化ベクトル） 和ではなく積（真空に対して何倍か）で表すため、Hを再定義

[@user-uu6ul6we8v]

まとめありがとうございます！☺️

[@yy-if5gc]

すばらしい解説動画をありがとうございます。 一つお尋ねしたいことがあります。 13:31　あたりの解説で、下側にある真ん中と右側の磁性体の画像で、B=B0+Mとあります。 この式のB0を、B0=μ0H'と定義したとします。 H'の値は、左上画像にある元々の磁場Hと同じ値なんでしょうか？ 変化するのでしょうか？ お手数なところ恐縮ですが、教えていただけると嬉しいです。 よろしくお願い致します。

[@user-uu6ul6we8v]

質問ありがとうございます！ 左上画像にあるHと全く一緒です！ H=H’になります！

[@user-uu6ul6we8v]

全然お手数では無いのでお気軽に質問してください！😊 今ので分からなければもう一度質問してもらっても大丈夫です！

[@yy-if5gc]

ありがとうございます！ なぜ、こんなことを聞いたかというと、透磁率μの役割について調べているからです。 ある参考書に、磁力線の本数=磁荷（＝磁束数）/μにより、「μは磁力線の通しにくさ」と解説してあり、 また「μは磁性体の磁化のしやすさ」と解説してあります。 どちらも逆のことを言っているように感じるのですが、何が違うのか理解出来ずに、ずーっと前から調べています。 もしかして、μが大きいほど、磁性体内のHが磁化ベクトルに消費されて、それが「磁力線の通しにくさ」になるのか？ と仮定してみたのですが、なんか違うっぽいですね。 もし知っていらっしゃるのであれば、教えていただけたら非常に嬉しいです。

[@user-uu6ul6we8v]

@@yy-if5gc なるほど！私も調べてみました。その参考書には「点磁荷(Wb)から出る磁力線の本数N(本)は、周りの空間の透磁率(H/m)を使ってN=m/μで表される」という文と同じ式(意味)で書かれてたりします？

[@user-uu6ul6we8v]

@@yy-if5gc 分かりました！ おそらくその「μは磁力線の通しにくさ」「μは磁性体の磁化のしやすさ」の違い(矛盾)は、エルステッドの"発見前に定義された透磁率μ"と"発見後に定義された透磁率μ"に違いだと思います！ "発見前に定義された透磁率μ"は、当然「単磁荷(点磁荷)」の存在が認められています。つまり磁力線は単磁荷から放射状に広がっています。(単電荷から電界が放射状に広がるように) ここで、誘電分極の図を想像して欲しいのですが、電界は誘電体に侵入すると、分極により電界は誘電体内で弱まりますよね？この電界の弱まり具合が「誘電率ε」です。(分極については別動画で解説してます！)この分極も電荷が単電荷で存在することが許されているから起こる現象です。 ここで、この分極に関して、+→Nに、-→Sに、誘電体→磁性体、電界E→磁場Hに、電気力線→磁力線に置き換えてみてください。エルステッド発見前の磁場や磁力線では、この図のように考えられていました。これも単磁荷は存在すると当時は考えられていたからです。今ではありえないですが。 置き換えると磁性体内部で磁力線が弱まっているのが分かると思います。おそらくこの磁力線の弱まり具合がμ、すなわち「μは磁力線の通しにくさ」だと思います。 しかしこのμは、"磁荷は存在しない"ことが分かっている現代では通用しない定義です。 現代では「磁荷→磁場」ではなく「電流→磁場」ですので、磁場の起点が変わることで、透磁率μも新たに定義し直す必要が出てきました。これが現代の透磁率「μは磁性体の磁化しやすさ」だと思われます。(本動画の説明) 私がこの動画の参考にした教科書も「μは磁性体の磁化のしやすさ」と書かれているので、現代ではやはり後者の定義が合っていると思われます！ まとめると、定義された時代の背景がごちゃごちゃになっているというのが答えだと思います！(だから両方ある意味正解です！)

[@yujioki4205]

サムネ、B=μ(H+M)では...?

[@user-uu6ul6we8v]

コメントありがとうございます！ B=μ0(H+M)でも、B=μ0H+Mでもどちらでもいいみたいです。(難しい言葉で言うと、E-H対応の中で定義されたMか、E-B対応の中で定義されたMか) 私は後者で定義された磁化Mの方が説明しやすかったので後者を使っています。

[@yujioki4205]

@@user-uu6ul6we8v ご返答ありがとうございます。E-H対応ではMの単位は A/mとなり、表面の電流密度im/Lに等しくなりますが、 E-B対応の場合、磁化の単位は Wb/m^2 となり、imとの関係にμが入るということですね。 そういう考えがあるのは勉強になります。が、Mという物理量が２種類の単位を持つというのはちょっと気持ちわるいですね（否定しているわけではありません）

[@yujioki4205]

私も勉強不足で見てみました(Wikipediaですがw)が、E-B対応だと、MとHが同じ次元、E-H対応だと、MとBが同じ次元になるようです。なので、逆？

[@user-uu6ul6we8v]

@@yujioki4205 すみません。おっしゃる通り逆でした。E-B対応だと、MとHが同じ次元、E-H対応だと、MとBが同じ次元でした。なので、E-B対応だとB=μ0(H+M)が正しいです。申し訳ないです。。

[@lengo6981]

スピンと角運動量。

[@daxijing984]

Up主、さすが電験３種持ちだけありますね。 しかし、warthunder から始まって、酸欠講習関連動画の説明、戦闘機歴史解説などなど。。 世界感ひろすぎですね。。　実年齢教えてください。

[@lengo6981]

次に、角運動量と磁力が似ているという、説が浮上し、、、。

[@lengo6981]

永久磁石は、場が磁場で、スピンが電流。

[@lengo6981]

クーロンの法則と、万有引力の法則は、似ている。ほぼ、同じ。これで物理学は終焉を迎えると、思われたが、、、そこから、量子力学が生まれる。