クエリ: アメリカの電気工学者にちなんだ、10000ガウスを1とする磁束密度の単位は何?
文章: ガウス (単位) ガウス(gauss, 記号: G)は、CGS電磁単位系・ガウス単位系における磁束密度の単位である。その名前は、ドイツの物理学者・数学者・天文学者であるカール・フリードリヒ・ガウスにちなむ。 1ガウスは、磁束の方向に垂直な面の1平方センチメートル (cm) につき1マクスウェル(Mx)の磁束密度と定義されている。すなわち、ガウスはマクスウェル毎平方センチメートル (Mx/cm) と表すことができる。 ガウスの定義において、平方センチメートルを平方メートル (m, 1 m = 10 cm) に、マクスウェルをウェーバ (Wb, 1 Wb = 10 Mx) に置き換えると、SIの磁束密度の単位であるテスラ (T) になる。すなわち 1 T = 10 G, 1 G = 10 T となる。例えば1300ガウスは0.13テスラ(または130ミリテスラ)となる。
文章: 電磁場 電磁場という用語を単なる概念として用いる場合と、物理量として用いる場合がある。 概念として用いる場合は、電場の強度と電束密度、あるいは磁場の強度と磁束密度を明確に区別せずに用いるが、物理量として用いる場合は電場の強度と磁束密度の組であることが多い。 また、これらの物理量は電磁ポテンシャルによっても記述され、ラグランジュ形式などで扱う場合は電磁ポテンシャルが基本的な物理量として扱われる。このような場合には電磁ポテンシャルを指して電磁場という事もある。CGS単位系では電場と磁場は同一の物理次元を持つが、MKSA単位系では [ E ] = c [ B ] {\displaystyle [E]=c[B]} となっている ( c {\displaystyle c} は光速)。 電磁場のふるまいは、マクスウェルの方程式、あるいは量子電磁力学 (QED) によって記述される。マクスウェルの方程式を解いて、電磁場のふるまいについて解析することを電磁場解析と言う。 文章: 透磁率 以下の表を使用する場合は、強磁性体の透磁率が磁束密度によって大きく変化することに注意。例えば4 %ケイ素鋼は通常0 T付近で2000の比透磁率を持つが、最大では35000にもなる。十分に高い磁束密度中では磁気飽和を起こすため、どんな物質の比透磁率も1となる。 透磁率は磁場によって変化する。上の表に示した値は近似であり、記載の磁束密度においてのみ有効である。これらは周波数0においての値であり、実際には透磁率は一般的に周波数の関数である。高周波での透磁率は、磁場と磁束密度の間の位相差を考慮し複素数として表されることもある。 文章: ホプキンソンの法則 ホプキンソンの法則(英 Hopkinson's law)は、磁気回路における起磁力の大きさは磁束の大きさに比例するという法則。電気回路のオームの法則に対応する。イギリスの電気工学者であるジョン・ホプキンソン(John Hopkinson; 1849-1898)にちなんでこう呼ばれている。 電気回路においては、オームの法則が成り立つため、起電力(電位差) E {\displaystyle {\mathcal {E}}} と電流 I {\displaystyle I} は比例する。比例係数である電気抵抗 R {\displaystyle R} との間には次の関係が成り立つ。 これと同じように、磁気回路においても、起磁力(磁位差) F m {\displaystyle {\mathcal {F}}_{m}} と磁束 Φ {\displaystyle \Phi } は比例すると類推することができ、比例係数を R m {\displaystyle {\mathcal {R}}_{m}} とすると、次の関係が成り立つ。 文章: スタットクーロン スタットクーロン(statcoulomb, 記号 statC)は、CGS静電単位系 (esu)・ガウス単位系における電荷(電気量)の単位である。静電単位(せいでんたんい、esu、electrostatic unit)ともいう。 1941年、ベンジャミン・フランクリンにちなんだフランクリン(franklin、記号 Fr)という名称が提唱され、CGS静電単位系を4元化した一般化CGS静電単位系では基本単位としてこの名称を使う。 1スタットクーロンは、真空中に1センチメートルの間隔で置かれた互いに等しい電気量の間に働く力が1ダインであるときの各電気量と定義される。 文章: 電磁場テンソル ∂ μ G μ ν = - 1 c j ν {\displaystyle \partial _{\mu }G^{\mu \nu }=-{\frac {1}{c}}\,j^{\nu }}と表される。 成分ごとにそれぞれ∇ D = ρ {\displaystyle \nabla \cdot {\boldsymbol {D}}=\rho }∇ × H - ∂ D ∂ t = j {\displaystyle \nabla \times {\boldsymbol {H}}-{\frac {\partial {\boldsymbol {D}}}{\partial t}}={\boldsymbol {j}}} 文章: ファラド ファラド(英: farad、記号:F)は、コンデンサ(キャパシタ、キャパシタンス、蓄電器)などの静電容量の単位(SI組立単位)である。名称はマイケル・ファラデーに由来するものである。(なお、同じくマイケル・ファラデーに由来するファラデーという単位があるが、これは電荷の単位である。) 文章: ギルバート (単位) ギルバート(gilbert)は、電磁単位系、およびガウス単位系において一貫性のある起磁力・磁位の単位である。この単位は1930年に国際電気標準会議で採択された。この名称は16世紀のイギリスの物理学者・ウィリアム・ギルバートに由来する。 文章: 電気定数 電気的な場としては電荷に力を及ぼす場である電場の強度 E と、電荷の存在によって生じる場である電束密度 D がある。これら二つの場は由来は異なるが分極 P を介して構成方程式で関係付けられる。構成方程式は用いる電磁気量の体系によって形が異なる。国際量体系(ISQ)においてはD = ε 0 E + P {\displaystyle {\boldsymbol {D}}=\epsilon _{0}{\boldsymbol {E}}+{\boldsymbol {P}}}であり、この係数が電気定数である。 これに対して静電単位系やガウス単位系はISQとは異なる量体系に基づいており、構成方程式はD = E + 4 π P {\displaystyle {\boldsymbol {D}}={\boldsymbol {E}}+4\pi {\boldsymbol {P}}}で表される。 文章: 磁束密度 B(x) が位置 x に於ける磁束密度である。但し×は外積である。また、この時の F は電磁力と呼ばれ、ローレンツ力の和である。 文章: 磁気抵抗 磁気抵抗の低い素材において、磁束の集中は一時的に強い磁極を形成し(一時磁石)、その素材をより高い磁束の領域へと引き寄せる力を引き起こす。磁気回路が一様(断面積と透磁率が一定)である部分において、磁気抵抗は以下の式で算出される。ここで、 l {\displaystyle l} は磁気回路の長さ、 A {\displaystyle A} は断面積、 μ {\displaystyle \mu } は透磁率( μ 0 = 4 π × 10 - 7 {\displaystyle \mu _{0}=4\pi \times 10^{-7}} は真空の透磁率、 μ r {\displaystyle \mu _{r}} は回路の素材の比透磁率)磁気抵抗(リラクタンス)の逆数はパーミアンス(permeance)と呼ばれ、次のように表される(単位はヘンリー)。 文章: 透磁率 透磁率(とうじりつ、英語: permeability)または導磁率(どうじりつ)は、磁場(磁界)の強さ H と磁束密度 B との間の関係を B = μH で表した時の比例定数 μ である。単位は H/m (ヘンリー毎メートル)、あるいは N/A (ニュートン毎平方アンペア)。 磁界の強さ H と磁束密度 B との関係、磁化曲線または B-H カーブの傾きになる。実用的な強磁性磁気材料では、磁化曲線はヒステリシスをもつので、透磁率は始め小さく(初透磁率)、その後大きくなる。 真空の透磁率 μ0 との比 μr = μ/μ0 を比透磁率という。均質で等方的な媒質の比透磁率は、光学波長域では1である。 文章: 電磁気量の単位系 であり、電流 I = 1 esu、離隔距離 a = 1 cm のとき、1 cm あたりに作用する力は 2.229×10 dyn である。 CGSガウス単位系 (ガウス単位系) は、3元の対称な非有理系である。ヘルムホルツとヘルツが提唱した。 ガウス単位系はEMUやESUと同じく非有理系であるため、λ = 4π であるが、EMUやESUと異なり対称系であるため γ = c である。光速度 c を用いて電気と磁気の対称化を行ったため、ε0 = 1 と μ0 = 1 を同時に満たすことができる。これは磁気に関する量には電磁単位系、電気に関する量には静電単位系を用いていることに相当する。 この単位系は、電場と磁場の方程式が対称になり、理論的な見通しが良いという特長があるため、現在でも理論物理学や天文学などで用いられることがある。 文章: 比強度 比強度(ひきょうど、英語: specific strength)または強度重量比・重量比強度 (strength‐to‐weight ratio, strength/weight ratio) は、物質の強さを表す物理量のひとつで、密度あたり引っ張り強さである。つまり「引っ張り強さ ÷ 密度」で得られる。比強度が大きいほど、軽いわりに強い材料である。引っ張り強さのSI単位はパスカル Pa (= N/m)、密度のSI単位はキログラム毎立方メートル kg/m なので、比強度のSI単位はニュートンメートル毎キログラム Nm/kg となる(実際は接頭語をつけた kNm/kg が多い)。なお、計算上 Nm/kg = J/kg = m/s だが、比強度の単位としては Nm/kg と表す。 文章: エネルギーの単位 特定の質量の燃料を燃焼させた時に得られるエネルギーを単位とする。以下のような単位がある。100,000英熱量に等しいサーム(約 105.5 MJ)は、100立方フィートの天然ガスを燃焼させたときに得られるエネルギーにほぼ等しい。 文章: 巨大磁気抵抗効果 巨大磁気抵抗効果(GMR:Giant Magneto Resistive effect)とは、磁気抵抗効果の特殊事例である。普通の金属の磁気抵抗効果(物質の電気抵抗率が磁場により変化する現象)は数%だが、1nm程度の強磁性薄膜(F層)と非強磁性薄膜(NF層)を重ねた多層膜には数十%以上の磁気抵抗比を示すものがある。このような現象を巨大磁気抵抗効果と呼ぶ。1987年にドイツのペーター・グリューンベルク、フランスのアルベール・フェールらによって発見された。 巨大磁気抵抗効果は、多層膜の磁気構造が外部磁場によって変化するために生じる。 磁気多層膜以外においても、ペロブスカイト型マンガン酸化物においても見られる。巨大磁気抵抗効果を応用した磁気ヘッドの登場によって、HDDの容量が飛躍的に増大した。グリューンベルクとフェールはこの発見によって、2007年のノーベル物理学賞を受賞している。