電気
電流 I
アンペア [A]
1[A]
電気素量 eから ↓
← 真空中で1[m]間隔の平行な（無限に長く断面積が無限に小さい）導線の長さ1[m]に2×10-7[N]の力が働くとき、各々の導線に流れる（等しい大きさの）電流
[mA]、
直流 DC Direct Current
電池／蓄電器（バッテリー） →
交流 AC Alternating Current
交流電源 ↓
電流密度 ↓
電気量（電荷[量]） q
＝ I × t
クーロン [C]
1[C] ＝ 1[A・s] ・・・ 電流1[A]×1秒間の電気量
静電単位 [esu] ＝ スタットクーロン [statC]
1[esu] ＝ 3.336×10-10[C]
・・・ FE ＝ kE(q2) ／ r2 → q2 ＝ FE × 4πε0 × r2
FE ＝ 1[dyn] ＝ 10-5[N]、r ＝ 1[cm] ＝ 10-2[m]
電気素量 e ・・・ 電子、陽子の電荷
＝ 1.602×10-19[C]
1.602176634×10-19[C]（＝ [A・s]）からアンペア [A]の定義 ↑
ファラデー [F] →
電束密度 D
＝ εE
クーロン毎平方メートル [C/m2]
誘電率 ε
ファラド毎メートル [F/m]
真空の誘電率 ε0
＝ (1 ／ 4πc2) × 107[F/m]
＝ 8.854×10-12[F/m]
電気容量（静電容量） Capacitance C
＝ q ／ V
ファラド Farad [F]
1[F] ＝ 1[C/V]
＝ 1[A・s/V]
[μF]、
コンデンサ ↓
電気力線
電束 Φ'
＝ D × S ・・・ 電気量と同じ次元
電流密度 J
＝ I ／ S
S：導体の断面積
＝ σE
電気伝導率 σ ↓
電場（電界）
電場強度（電界の強さ） E
＝ V／l
ボルト毎メートル [V/m]
ニュートン毎クーロン [N/C]
1[N/C] ＝ 1[V/m]
静電界
定常電流界
静電気力（クーロン力） FE [N]
＝ q × E
FE ＝ kE(qAqB) ／ r2 ・・・ ＝ クーロンﾉ法則
r：電荷間の距離
kE ＝ 1 ／ (4πε0) ＝ 9.0×109[Nm2/C2]
ε0：真空の誘電率
抵抗 Resistance R
オーム [Ω]
抵抗率 ρ
＝ RS ／ l
l：導体の長さ、S：導体の断面積
オーム・メートル [Ωm]
電気伝導率 σ
＝ 1 ／ρ
＝ l ／ RS
超電気伝導（超電導、超伝導）
一部の金属は極低温で電気抵抗が0となる
エネルギーの損失0 ・・・ R ＝ 0 → ジュール熱 Q ＝ 0
超電導磁石 ↓
コンダクタンス Conductance G
＝ 1 ／ R
ジーメンス [S]
＝ [1 ／ Ω]
インピーダンス Z →
電位 V
＝ U ／ q
U：電気的な位置エネルギー
1[V] ＝ 1[J] ／ 1[C]
電圧（電位差） V
＝ R × I ・・・ オームﾉ法則
ボルト [V]
[mV]、
乾電池 1.5[V]
日本の一般家庭 100[V]
電気エネルギー
＝ q × V ・・・ 電位の定義より
1[J] ＝ 1[C・V]
エレクトロンボルト（電子ボルト） [eV]
＝ e × V
1[eV] ＝ 1.602×10-19[J] ・・・ 電気素量 e[C] × 1[V]
[keV]
[MeV]
ギガ電子ボルト [GeV]
テラ電子ボルト（兆電子ボルト） [TeV]
電力量
＝ V × I × t ＝ R × I2t ＝ V2t ／ R
＝ P × t
ワット秒 [Ws]
1[Ws] ＝ 1[J] ・・・ 1[W] ＝ 1[J/s]
ワット時 [Wh]
1[Wh] ＝ 3600[J]
キロワット時 [kWh]
1[kWh] ＝ 3.6 × 106[J] ＝ 3.6[MJ]
1[MJ] ＝ 0.28[kWh]
1[J] ＝ 2.8 × 10-7[kWh]
ジュール熱 →
電力 P
＝ V × I ＝ R × I2 ＝ V2 ／ R
ワット [W] →
磁気
磁気量（磁荷） m'
ウェーバ [Wb]
電磁単位 [emu]
1[emu] ＝ 1.257×10-7[Wb]
・・・ FH ＝ kH(m'2) ／ r2 → m'2 ＝ FH × 4πμ0 × r2
FH ＝ 1[dyn] ＝ 10-5[N]、r ＝ 1[cm] ＝ 10-2[m]
＝ 4π×10-8[Wb]
磁束密度 B
＝ μ'H
ウェーバ毎平方メートル [Wb/m2]
ニュートン毎アンペア・メートル [N / A・m]
1[N / A・m] ＝ 1[Wb/m2] ・・・ 1[N/Wb] ＝ 1[A/m]
テスラ [T]
1[T] ＝ 1[Wb/m2]
ガウス [G]
1[G] ＝ 10-4[T]
ガンマ [γ]
1[G] ＝ 10-9[T] ＝ 10-5[G]
透磁率 μ'
ヘンリー毎メートル [H/m]
[N/A2]
1[N/A2] ＝ 1[H/m] ・・・ 1[H] ＝ 1[Wb/A]、1[N / A・m] ＝ 1[Wb/m2]
真空の透磁率 μ'0
＝ 4π×10-7[H/m]
＝ 1.257×10-6[H/m]
インダクタンス ↓
コイル ↓
磁力線
磁束 Φ ・・・ 磁気量と同じ次元
＝ B × S
マクスウェル [Mx]
1[Mx] ＝ 10-8[Wb]
磁場（磁界）
磁場強度（磁界の強さ） H
アンペア毎メートル [A/m]
ニュートン毎ウェーバ [N/Wb]
1[N/Wb] ＝ 1[A/m]
エルステッド [Oe]
1[Oe] ＝ (1／ 4π) × 103[A/m]
磁界 H − 直線電流 I
H ＝ I ／ 2πr ・・・ ＝ アンペールﾉ法則（右ねじの法則）
同心円状、右ねじの回転方向
磁界 H − 円電流 I
H ＝ I ／ 2r
円の中心、右ねじの進行方向
磁性体
磁極
N極
S極
双極子（ダイポール）
磁性
強磁性
外部磁場なしで磁化 ＝ 自発磁化 ・・・ 「磁石（マグネット）」
Fe、Co、Ni ・・・ 常温で「磁石」
軟磁性 ・・・ ソフト
磁性が変化
硬磁性 ・・・ ハード
磁性が不変 ・・・ 永久磁石
弱磁性
常磁性
外部磁場で［弱］磁化
反磁性
外部磁場で逆向きに［弱］磁化 ・・・ 反発
キュリー点（キュリー温度）
自発磁化消失 ・・・ 強磁性 → 常磁性
残留磁気
保磁力
電磁石
超電導磁石（超伝導磁石）
電気抵抗0 → 永久磁石
… 20[T] … 10[T] … 5[T] …
超電導体（超伝導体）
ニオブチタン NbTi
・
・
・
冷凍機
ネオジム磁石
Nd、Fe、B、
フェライト Ferrite
酸化鉄 ＋ Zn、Mn、Ni、Co、
ソフトフェライト
ハードフェライト ・・・ 永久磁石
磁気記憶（データ保存）
磁気テープ、磁気カード、
OP磁石（コバルトフェライト）
Fe3O4 ＋ Co
磁石鋼 ・・・ 永久磁石合金
アルニコ磁石 AlNiCo
Al、Ni、Co、
新KS鋼
MK鋼
Ni、Al、Co、Cu、Fe
KS鋼
Co、W、Cr、C
磁力（磁気力） FH [N]
＝ m'H
FH ＝ kH(m'Am'B) ／ r2
kH ＝ 1 ／ (4πμ0) ＝ 6.33×104[Nm2/C2]
μ0：真空の透磁率
磁気エネルギー
＝ ∭ (B2 ／ 2μ) dxdydz ・・・ 単位体積あたりB2 ／ 2μ ＝ BH ／ 2
地磁気 →
電磁場
電磁波 →
電場（電界） ↑
磁場（磁界） ↑
電磁力
静電気力 ↑
磁力 ↑
直線電流が垂直の磁界から受ける力 F
＝ IBl
力の向き I、Bと垂直
フレミングﾉ左手の法則 ・・・ 右ねじ（進行方向＝B）
人差し指 B
｜＿
/ 中指 I
親指 F
ローレンツ力 F ・・・ 荷電粒子が電界・磁界から受ける力
＝ qv × B
力の向き v、Bと垂直
フレミングﾉ左手の法則 ・・・ 右ねじ（進行方向＝B）
人差し指 B
｜＿
/ 中指 v
親指 F
蓄電
コンデンサ Condenser／キャパシタ Capacitor Ｃ
充電
放電
電気容量 ↑
誘電率 ↑
誘電体
比誘電率 εr
可変［容量］コンデンサ（バリアブル・コンデンサ） VC ・・・ 電気容量可変
放電現象 ・・・ 電極間の気体へ電流が流れる
火花放電
雷 →
グロー放電 ・・・ 持続的
アーク放電 ・・・ 持続的
アーク（電弧）生成
アーク溶接 →
電磁誘導
コイルを流れる電流が変化 ⇒ 磁束が変化
コイルを貫く磁束が変化 ⇒ 起電
誘導起電力 V
＝ −dΦ ／ dt
コイル Coil Ｌ
インダクタンス L ・・・ 誘導係数
＝ Φ ／ I
ヘンリー [H]
1[H] ＝ 1[Wb/A]
＝ 1[V・s/A] ・・・ V ＝ −dΦ ／ dt → [V] ＝ [Wb] ／ [s]
透磁率 ↑
電磁鋼 →
変圧器（トランス） →
交流電源
交流発電機（オルタネータ） →