1 本日の授業内容

本日は，マクスウェルの方程式とエネルギー保存則，さらに電磁ポテンシャルについて説 明する．ここで学習するマクスウェルの方程式は電磁気学の全てが含まれている．通常， 電磁気学を生業としている者はこの式から何でも導くことができる．要するにこれだけを 憶えておけばよいのである．これには，今まで学習した全てが含まれているし，それ以上 のもの(電磁波)があることが後の学習で分かる．

一方，エネルギー保存則は力学でおなじみのものである．電磁気学でもエネルギー保存則 は成り立つ．力学や電磁気学のみならず，いままで発見されたいかなる現象でもエネルギー 保存則は成り立っているのである．諸君がいろいろなことを考える場合，エネルギー保存 則が成り立たないような現象や式が現れたら，何かが間違っていると確信しなくてはなら ない．それほど，エネルギー保存則は確固たる法則である．

マクスウェルの方程式は，複雑な連立褊微分方程式となっている．電磁ポテンシャルを導 入することにより，単純な方程式に書き直すことができる．方程式が単純だと，さらに進 んだ問題を解くときに有利になる．ここでは，電磁ポテンシャルを導入して，マクスウェ ルの方程式を書き直す．

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著者: 山本昌志