電磁波のマクスウェル方程式について教えていただきたいです。 写真の問題を解いてみたのですが、コレであっているのか教えていただきたいです。

e 誘電率を、透磁の均一な誘電体について ※必要なら、ベクトル場Aに関する公式 √x (√xA) = √(D.A) - D² A & A" fo (1) この誘電体中における、4つのマクスウェル方程式を電場E. 磁場H、電荷密度P、電流密度Ⅰ、および2,Mを用いて 微分形を表せ。 (2) ( (2) P=0r 1=0とする。この透電体中での電磁波について、電場 がしたがう波動方程式をマクスウェル方程式から導け。 • div ₂ E = P divutl=0 rotE rotH = 1 + 2 rot H P となる。 div ZE=0 divuH lot E JH - Pat - (1 =0 -μ 2 21 JE JE 24 Ft It Blo at

これを何したらいいかわかりません。 教えてください。

(e) 位置(r,9, z)における電場Eが次の式で表されるとき 9 E= 4TE。 ((z2 + y° + z)3/2 ' (r? + y?+z?)3/2' (z? + y + z?)3/2) (ここでq,Soは定数)、原点以外の位置(r,y, z) における divE またはV-Eを、最終的には偏微分 が残らない形で途中の式の導出も含めて書け。

どのように(5.29)を求めてるんでしょうか？

という解をさがしてみよう Vd。 とることを意味する演算子である.微分演算子は, 演算子 Re と交換するか ら,(5.17)を(4.23) と(4.16) に代入すると E(r,t) =D Re{ioA(r) exp(-iot)} B(r,t)=D Re {rot A(r) exp(-iot)} (5.18) が導かれる。

1番下の式ってなんの式なんでしょうか

ガウスの法則は. クーロンの法則から導いたが, クーロンの法則と同等の 法則と考えてはいけない. ガウスの法則だけではクーロンの法則を一意的に 導くことができない. 球対称の電荷分布が球対称の電場をつくるということ を導くことはできないのである. 微分演算子V とベクトル場 世 の外積 9のRB (90 ミ290い0 (9 95: vxp=e [壇 が ( 5 e( の ) をマクスウェルは BB のカール, 後に回転と呼んだ (さまざまな別名を考えた ようである) . へヴィサイドはcurl と表した. また rot BB と表すことも多 い. 正確には回転密度と呼ぶべきである. 次節で証明する積分定理 (2.44) AOも を体積要素 A に適用すると

divB(x,t)=0ー①を導出するには、ファラデーの電磁誘導の法則rotE(x,t)+∂B(x,t)/∂t=0の両辺発散をとってdiv ∂B(x,t)/∂t=0とすると思うのですが、ここから①を出すにはどのように考えればいいんでしょうか？

空間座標の反転ではどうして(2.16)と(2.17)が成り立つのでしょうか

@y/(の : の / | 2 りー PO 2.15) をうる- 2.14) と (2②.15) とを比較すると, 右手系 と左手系とでは, 右辺 の Lorentz の力の第2 項の符生に違いがある. この結論は他の成分についてもゃ同様 でぁる. したがって, Lorentz の力の作用のもとにおける京電荷の 運動方程式 は。 空間座標反転のもとで共変的でないと考えるかもしれない. しかし, 上の謙 論は (2.13) の仮定にや とづくもので, 電場については 婦(%/。のニー(*, の (2.16) でよいが, 磁場の変換性は (2.13) のかわりに (*/ の ー P(*,の 2.17 であたえられる. (2.16) と (2. 17) の変換性のもとでは, 運動方程式の *" 成分は 2 gy/ gs/ ーーの ー 6。(ダ(の 9+g ッ し(7の, の一 0 ぢし(7(の), j (2.18) となって, これは (2.14) とまったく同形である. (2.17) の型の変換をするベク トルを軸性ベクトル (axial vector) といい, (2.16) のよう な普通の変換をするべ クトルを極性ベクトル (polar vector) という. たとえば, 二つの極性ベクトルの ベクトル積は軸性ペクトルである. 磁場はペクトル場であるが, 普通のベクトル 場ではなくて, 軸性ベクトル場である・ 2②.16) と (2.17) の変換を用いるとすぐに, 左手系で も右手系のそれとまった く同形の Maxwell の方程式 2g(*/ 7 rot' 及(*。 の十 =0 の/(%/,7 sa 5 ro (W。 のーー uo00 diy の(*, のニの(@5 div7 (% の三 がなりたつことを示せる. この証明は読 人 先朋忠相」

電磁気学における時間反転についての説明なんですが、1枚目下の「これからわかるように〜」のところからE(x,t)→E'(x,t)になることと、磁場に対してはH(x,t)→H'(x,t)となる理由がよくわかりません どなたか説明お願いします🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️

82 典禁変換と時間反転 4 @?7((の) 22(/9)) ②.23) がえられる. ただし, この場合力 が は時間にはなまによらないものとする。 (2.23) でパラメーター が を ! におきかえると g2ヶ/(/ 2 9 = 如⑦). ②.2?⑰ (2.22) と (2.24) とを比較すると, 粒子の軌道 の が Newton の運動方程式の 解であるならば, その運動の逆転 7⑰ もまた同じ運動方程式の解とたることが わかった. いいかえると, 力がなまに時間によらないときにたは, 粒子の運動は可 逆的である. この性質 は 電磁気学 においても 保証さんているであろうか. それを調べるた め, まず点電荷の速度を考えよう. LuO 9一の) の7(の の 一が) の/ であるから, 映画を逆転させると速度は みの6 、 gみの み 3が @.25) (2.26) と変化し。その符号が変わる. ゆえに, 電流密度は りーンーが(eー7の) ーー バー 7(一の)) ーーなーの) ニーが(%, の) 2 と交換するから。 (2.28) (のーーるの・ SIN Ampere-Maxwell の法則 9の rot 万ニーター DS 等目しょ うら. これからわかるように, 電場は

式(8.10)の1行目から2行目への変形の仕方がわかりません どなたか教えてください🙇‍♂️

8 でべた定人電流においては 任意の人 りから 電荷の量は 0 であり, したがって 信域 内の電荷 する正味の このときには 9e(*, 9!三0 であり, (8.のは Py 8.8) たる、これが第2章(1.8) の定常電流の保存則である. つまり, それは一般の電荷保存則(⑧. 2の特別な場合になっている。. いま、位置 0 にある点電荷6が速度 ②⑦ で運動しているとき を考えよう、 その電荷密度と電流密度とは, それぞれ(2.8) と ⑫.12)から x, の ー e6?(xーz(⑦の), KCY,の 三 のの9(xー2⑦) (8.9 で表わされる. これらは(8.7)の電荷保存則をみたしているであ ろうか. これを調べるために, (8.9) を(8.7) の左辺に代入して, 次のように計算する. すなわち 田 量は変化しな 9の ay ioの=c計ezの)+edivho(のが(ezの] = egrad。 0(xーz(⑦)・ (の・grad。 6*(xータ(⑦) = 一e grad。 の(*ー2(の)・9⑦のee②⑰・grad。@(xータ⑦) io (8.10) となり, たしかに電荷保在則がみたされている. ここで grad。 お 0 zは, それぞれ * およびヶに関する微分をとることを意 の2番目の等号は, 第1章(2.1)9にあるように, のアルタ関数の積であることに注意し, またそ ル量に関しては, その成分に分解すれば容易に 2 また3番目の等号では, 一般 に 97ァーの)/2ヵ= が成立することを利用した.

1枚目の1番下の式から、2枚目の1番上の式への変形がわかりません 教えてください🙇‍♂️

時どの に ン 0の^ 1 7 AREか 6 eo 1 三にーー | px0diy (gadrコ y = の (5.10) 47e) ソァ。 書きかえられる. ここで微分記号のゲッシは変数に関する 科分ととることを意味する. さて 領域 V。は無限小の領域であ るから, 電荷分布 Cr) が観測点 * とその近傍で有限な値とをもっ ている限り, (5.10) の右辺の 。 を積分の外に出すことができる. 由 り A@() 三 硫。 や) ト div(gwed)dz となる. こことでガウスの定理を利用すると, 上の体積積分は半径 の微小球の表面 S。上の面積分に変換される. すなわち AGで) =っテーの) 上 (wedっ) .ZdS こことで は微小球の表面上に外向きに立てた単位法線ペベクトル であぁある. この面積分は次のようにして実行される. すなわち エー oo ん a1 ポアッソンカ理式の解

1枚目でBがわかっているんですけど、rotBを計算する過程で2枚目の右側上から6行目の式がなぜ=0になるのかわかりません、 どなたか教えてください🙇‍♂️🙇‍♂️🙇‍♂️

s6 真空中の静磁場の基本法則 ① 微分形の基本法則 ビオ・サバールの法則(4.2)は, 電流分布の存在す る領域から 有限の距離をへだてた場所* における静磁場を与える法則であ り) これは第 1 章(2.9) の静電場 (x) を与える法則に対応してい る。 すなわち, (4.2) は遠隔作用的な表現になっている. そこで これを近接作用的な微分形で表現することを考えよう. (4.3)と (4.5)によると, ビオ・サバールの法則は ーー 6.1 ge) = 合roi 上 アゲ という形で表わされる. ベク 凍0 一般に div rotえ(x) =0 (6.2) である. なぜなら, これを成分に分解すると 本ーー 補/ や)