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電束密度 でんそくみつどelectric flux density

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

電束密度
でんそくみつど
electric flux density

電気変位ともいった。真空または誘電体中での電場において真電荷がつくるベクトル場。電場 E には真電荷のほかに分極電荷も寄与するのに対し,電束密度 Dマクスウェルの方程式の1つ divD=ρ でも示されるように,真電荷 ρ の分布だけから求められ,分極電荷を考えなくてよいので計算に都合がよい。 D=εE ( ε は誘電率) から E が求められる。誘電体の電気分極を P とすると,D=ε0EP ( ε0 は真空の誘電率) で表わされる。レーザーなどでは DE の非線形関数となる。

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百科事典マイペディアの解説

電束密度【でんそくみつど】

電気変位とも。誘電体中の任意電場と,それによって生じた誘電分極とを加え合わせたベクトル量。→誘電体
→関連項目電流誘電損失誘電率

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世界大百科事典 第2版の解説

でんそくみつど【電束密度 electric flux density】

電気変位ともいう。誘電体(絶縁体)内部の電場に関連して用いられる補助的なベクトル場。誘電体内部の任意の場所の電場をE,分極(単位体積当りの電気双極子モーメント)をPとするとき,D=ε0EPで定義されるベクトルDを,その場所の電束密度と呼ぶ。ここでε0は真空の誘電率である。誘電体の外部(すなわち真空中)ではP=0であるから,上述の関係はD=ε0Eとなり,電束密度と電場には本質的な差はなくなる。ふつうの誘電体中では分極Pはその場所の電場Eに比例し,したがって電束密度DEに比例する。

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大辞林 第三版の解説

でんそくみつど【電束密度】

電場ベクトルと真空誘電率の積と電気分極の和で表されるベクトル量。閉曲面内中の真電荷の総量は、その閉曲面を通る電束に等しい。電気変位。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

電束密度
でんそくみつど

誘電体の中の単位面積当たりの電束。電気変位ともいう。電磁理論では、電界(電場)に関することは、電界の強さ(電界E)と電束密度Dを用いて表す。電束密度は電界に比例し、その比例定数を誘電率という。誘電率は空間を満たしている物質の電気的な性質を表す。電界は電荷に働く電気力の強さに関するものである。電束密度は電荷分布に関して定義される。真空中では、電束密度は、電界Eのε0倍(ε0=8.85×10-12F/m)と定める。このように定めると、電気量Qクーロンを囲む閉曲面を通る全電束数はQ本となる。この空間を誘電体で満たす。この場合を、真空中の場合と同じように考えるとき、閉曲面で囲まれる電荷としては真電荷Q(勝手に付け加えたり、取り除いたりできる電荷)のほかに物質を構成する全電荷を考慮しなければならない。物質は分極していない状態では、物質を構成する電荷は正負がつり合ってゼロである。物質が分極して正負の電荷が変位し、とくにこの変位が閉曲面をまたいでおこる場合、閉曲面内の物質を構成する電荷の正負のバランスが崩れることになる。閉曲面を通る電束数をε0Eを用いて数えると、真電荷Qから閉曲面を通って外へ変位した分極電荷を差し引いた値となる。付加したり除いたりできる真電荷と異なり、後者の電荷は制御しえないものであるため、閉曲面を通る電束数を真電荷に関するものに限定すると都合がよい。そのためには、ε0Eに分極Pによる電荷の変位を補正して電束密度を定義する必要がある。電束密度を次のように定める。
  D=ε0EP
この電束密度を用いると、閉曲面を通る電束数は、それが囲む真電荷の電気量と一致する。[山口重雄]

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