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「高等学校物理/物理II/電気と磁気」の版間の差分

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== ※ 範囲外: 「強誘電体」と圧電体 == 「磁性体に『強磁性体』があるのなら、誘電体にも『強誘電体』があるのか？」のような疑問は、とうぜん、思うだろう。 チタン酸鉛 <ce>PbTiO3</ce> や
タグce を タグchem に置き換え。w:en:Help:Displaying a formula によると、ceは紹介しておらず、どうも chem を使ってほしいようだ。
20 行
 
さて、真空中の静電容量の公式は、
:<math>C=\epsilon_0varepsilon_0 \frac{S}{d}</math>
であった。
 
誘電体のある場合の静電容量は、
:<math>C=\epsilonvarepsilon \frac{S}{d}</math>
となる。
 
ここで、 <math>\epsilonvarepsilon </math>を'''誘電率'''（ゆうでんりつ）という。
<math>\epsilon_0varepsilon_0 </math>を、'''真空中の誘電率'''という。
 
{| class="wikitable" style="float:right"
49 行
|}
ここで、比
:<math> \epsilonvarepsilon _r = \frac{\epsilon}varepsilon{\epsilon_0varepsilon_0}</math>
を、'''比誘電率'''（ひ ゆうでんりつ）という。
 
比誘電率をもちいれば、静電容量 C の式は、
:<math> C = \epsilonvarepsilon \frac{S}{d} = \epsilonvarepsilon _r \epsilonvarepsilon _0 \frac{S}{d} </math>
と書ける。
 
162 行
である。
 
よって、電磁波の速度は <math> c = \frac{1}{ \sqrt{ \epsilonvarepsilon \mu} }</math> と予測できる。
 
このεとμに実測値を入れると、光速の測定値 <math> c = 299792458 m/s</math> と、高い精度で一致する。
186 行
これは単位面積をとおって流れ出る電磁場のエネルギーの流れの量をあらわす。
 
さて、電磁場のエネルギー密度は <math> u = \frac{1}{2}\epsilonvarepsilon E^2 + \frac{1}{2}\mu H^2 </math> なので、これに電磁波の電場と磁場の関係式 <math> \mathbb{E} = - \mathbb{C} \times \mathbb{B} </math> を代入して、
:<math> \epsilonvarepsilon \mu \cdot c^2 = 1 </math>
の関係を用いると、（エネルギーでは、2乗によりマイナス符号がなくなるので、絶対値を取って｜Ｅ｜＝｜ｃ×Ｂ｜　としておくと、計算が簡単になる場合がある。）
 
結果として　
:<math> u = \epsilonvarepsilon E^2 </math>　　　（電磁波のエネルギー密度）
となる。
電磁波が、壁にあたって吸収されるとき、単位時間に単位面積あたり 光速C の大きさの体積のなかの電磁波が壁に衝突するので、　
198 行
 
ｓ＝ c・u　に u＝ ε・E^2 を代入して、 <math> \epsilon \mu \cdot c^2 = 1 </math> と ｜E｜＝｜c×B｜を利用すると、結果的に
:　s ＝ <math> \frac{1}{ \sqrt{ \epsilonvarepsilon \mu} } \epsilon E^2 </math> ＝<math> \frac{1}{ \sqrt{ \epsilonvarepsilon \mu} } \epsilon |E||cB| </math> ＝｜E｜・｜H｜
である。
 
297 行
「磁性体に『強磁性体』があるのなら、誘電体にも『強誘電体』があるのか？」のような疑問は、とうぜん、思うだろう。
 
チタン酸鉛 <cechem>PbTiO3</cechem> や、ニオブ酸リチウム <cechem>LiNbO3</cechem> が、「強誘電体」に分類される場合もある。
 
しかし、強磁性体が磁気テープや磁気ハードディスクなどの記録メディアに用いられている状況とは異なり、「強誘電体」は記録メディアには用いられていない。過去には、そのような「強誘電体メモリー」を目指す研究開発もあったが、しかし2017年の時点では、まだ「強誘電体メモリー」のようなデバイスは実用化していない。
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