電場

T.U さんの書込 (2008/06/13(Fri) 20:23)

以前電磁力学に関して質問をしたＴ．Ｕと申します．

電磁力学でどうしても解からないことがあり，もしお分かりでしたら教えてください．これは下の本の問題ですが，

例解電磁力学演習 p130問２

半径a，長さＬの円筒状の導線に起電力phiの電池をつないで強さIの定常電流を流したとき，導線の表面に生じるポインティング・ベクトルを求めよ．

ポインティング・ベクトルを計算するには，電場を知る必要があります．

解答には

”電場は導線の軸方向に一様に生じ，強さはＥ＝phi/L，また，電流Ｉによる磁場は軸のまわりを回転する向きに生じ"(以下割愛）

この場合，電場の方向が電流の方向と同じというのが，どうやって導かれたのかわかりません．単純に電荷によって作られる電場は解かりますが，電流（動く電荷）の時は電場がどうなるかということが，よくわかりません．

以上よろしくお願いいたします．

>”電場は導線の軸方向に一様に生じ，強さはＥ＝phi/L，また，電流Ｉによる磁場は軸のまわりを回転する向きに生じ"

これはあってるでしょうか?? 電場と磁場が逆のような気がするのですが

>電場の方向が電流の方向と同じというのが，どうやって導かれたのかわかりません

これは定義の問題だと思います．電流は正極から負極に流れる．電場の向きも正→負

早速返事を頂きありがとうございます．

＞電場と磁場が逆のような気がするのですが

磁場に関して言えば下図のように導線に電流が流れているときは，電流の周りを巻くように発生すると電磁気学の本に書いてありますので，間違いないと思います．電場の向きに関しては解からないのでなんともいえませんが．

磁

磁磁

> これは定義の問題だと思います． > 電流は正極から負極に流れる．電場の向きも正→負

これに関して言葉が足りなかった点がありますので，再度私の疑問点を説明させてください．

電場に関して解からない点は，通常電荷が導体の表面にある場合は，電場は導体の表面に垂直な向きを持つ（導体の表面は等ポテンシャル面）と”導体と静電場”の章で説明されているのですが，

今回の場合みたいに導体の表面を電流（電荷が導体の表面を移動している）が流れている場合はなぜ電場は電流に平行になるかとのことです．これは電流によって発生する電場は必ず電流と平行でかつ同じ向きになるという定義があるからそうなるものでしょうか？

上図が崩れていますが，私が描きたかったのは図は磁場は導線を中心とした円を描くように発生するという図です．

軸というのが導線一本一本のことだったんですね．私の勘違いでした．

この場合考える必要がある電場は，流れている電荷が作る電場では無いと思います．電流を流す原因となる電場について考えれば良いかと，

解かりました．説明をして頂きありがとうございました．