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ねぇ、ベクトルポテンシャルを勉強したいんだけど、私たち、その実力があるかしら。
ベクトルポテンシャルに入るまえに、基礎が重要だって博士が言ってたよ。でも、僕はバッチリだよ。もうベクトルポテンシャルを学べるくらい力がついていると思う。みんなもさっそく電磁気意地悪クイズに挑戦して、実力を診断してみようよ!
へ?求めよって、どういうこと??f の値も何にも与えられてないじゃないか!意味がわからないな。
なんかヒントを見れば分かりそうなんだけど、、。うーん、実はこういうナブラとかが沢山出てくるの、苦手なのよ、わたし。でも、意地悪クイズ、っていうくらいだから、しっかりグラディエントとローテーションの意味をわかっていれば、簡単な答えになるはず。
ね、ところで、このローテーションとグラディエントって、どっちを先に計算すればいいのかしら?
うーむ、それは重要だぞ。だって、どっちを計算するかによって、結果が違っちゃうからね。それとも結果が同じだから、どっちを先にするか指定するカッコがついていないのかな、、、、。こうやって腕組みしてかんがえても、ラチがあかないや。
あのね、∇×∇ってなんだか意味のないものに思えちゃうのよ。だって、演算子に演算子を作用させるわけでしょ?どうかんがえてもこれは数やベクトルにはならないわよ。だから、∇f を先に計算しないと意味のあるものが得られない、と考えて、∇f を先に計算しちゃいましょうよ。えーと、、、これは公式にのっとって考えていけばいいのね。そうすると、、、(↓)
やっぱり!!! x 成分だけ計算してみたら、ゼロになったよ。こうなったら、? の部分の y 成分と z 成分はもう計算する必要はないや。これらは全部ゼロになっちゃうんだよ!!
ほっほっほ。よくたどりついたね。実は ∇×∇ = 0 じゃから、すぐに答えが出てたんだけどね(笑)。どうしてなのか、考えてみよう。ムービーでは、こうした楽しい授業をしているから、ぜひみてみよう。
じゃ、もう一問見てみましょう。
ねぇ、これ、電磁気学の問題のはずじゃなかったのかしら。数学の問題になってない??
電磁気学を理解できない学生の大多数は、こういう数学の基礎がなかなか徹底できていないことが原因じゃ。ところで、この計算、よーく目をこらして眺めてかんがえてみれば、あることに気づくんじゃないかな?
これら上に示した問題と、残りの8問はムービーでぜひ挑戦してみよう。こちらクリックしてみてみよう!
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