No.003 磁場のガウスの法則

はじめに

皆さんは考えたことはないだろうか？「あれ？棒磁石を半分に切ったらN極とS極に分けられるんじゃね？」と、でも実際は「磁石をどんなに小さく半分に分けていっても小さな磁石ができる」だけ。そんな事を教えてくれる「磁荷非存在の法則」をまとめたいと思います。

磁荷非存在
引用
https://physnotes.jp/em/mag-gauss-law/

物理的意味

「ある空間において磁場が湧き出すような単磁荷は存在しない」である。
要するに磁場は必ずループすると言う事である。

微分形

磁場のガウスの法則(微分形)
引用
長岡洋介, 物理学入門コース新装版電磁気学1-電場と磁場, 岩波書店, 2022, p167

∇:微分演算子(ナブラ)
B:磁束密度

積分形

磁場のガウスの法則(積分形)
引用
https://diracphysics.com/portfolio/electromagnetism/S0/enonmonopole.html

考え方は電場のガウスの法則と同じである

終わりに

磁場のガウスの法則は電場と磁場が全く同じではないことを教えてくれているように思います。
他のマクスウェル方程式たちと比べて陰が薄いかもしれないけど電場と磁場をちゃんと区別するためのきっかけとなった面白い法則だと考えます。そんな法則を今回もまとめました。