定義
電場 (
) - 電場は、空間内の所定のポイントに配置された試験電荷に影響する単位電荷あたりのフォースを表すベクトル場です。電場の単位はボルト毎メートル 
です。これは、数学的には 
と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - 電場は、空間内の所定のポイントに配置された試験電荷に影響する単位電荷あたりのフォースを表すベクトル場です。電場の単位はボルト毎メートル です。これは、数学的には と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。• 
- 電位 (ボルト)
- 電位 (ボルト)• 
- 磁気ベクトルポテンシャル (テスラメートル)
- 磁気ベクトルポテンシャル (テスラメートル)• 
- 勾配演算子
- 勾配演算子• 
- 時間微分
- 時間微分磁気がない場合、
項は無視できます。
項は無視できます。電場のマグニチュード (
) - 1 つの点における電場のマグニチュード () は 
と表されます。ここで、
はそれぞれ {
} 方向における電場ベクトルの成分です。
) - 1 つの点における電場のマグニチュード () は と表されます。ここで、 はそれぞれ {} 方向における電場ベクトルの成分です。電場方向 - 1 つの点における電場方向は、その点における電場線に正接し、電位が減少する方向を指します。
電位
電位 () - 空間内の 1 つの点における電位は、単位正電荷を参照点 (通常は無限大) からその点まで、加速度を発生させることなく移動するために必要な仕事量を表すスカラー量です。電位の単位はボルト (
) です。これは、数学的には 
と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - 空間内の 1 つの点における電位は、単位正電荷を参照点 (通常は無限大) からその点まで、加速度を発生させることなく移動するために必要な仕事量を表すスカラー量です。電位の単位はボルト () です。これは、数学的には と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。• 
- 電場ベクトル
- 電場ベクトル • 
- 積分の経路に沿った微小変位ベクトル
- 積分の経路に沿った微小変位ベクトル電位のマグニチュード 
- 1 つの点における電位のマグニチュードは () の絶対値であり、電荷のコンフィギュレーションと参照点によって決まります。
- 1 つの点における電位のマグニチュードは () の絶対値であり、電荷のコンフィギュレーションと参照点によって決まります。電位差 
- 
によって与えられる 2 点の間の電位の差
- によって与えられる 2 点の間の電位の差派生量
位置エネルギー (
) - 電位 () における電荷の位置エネルギー (
) は 
です。
) - 電位 () における電荷の位置エネルギー () は です。等電位面 () - 電位が一定 ( = 一定) の面。このようなサーフェスは、常に電場線に垂直です。
) - 電位が一定 ( = 一定) の面。このようなサーフェスは、常に電場線に垂直です。電荷
電荷 () - 電荷は、粒子または物体が電場とどのように相互作用するかを決定する物質の基本的な特性です。これは正または負のどちらかで、電気力の源として機能します。電荷はクーロン (
) で測定されるスカラー量であり、電磁相互作用における荷電粒子の挙動を制御します。
) - 電荷は、粒子または物体が電場とどのように相互作用するかを決定する物質の基本的な特性です。これは正または負のどちらかで、電気力の源として機能します。電荷はクーロン () で測定されるスカラー量であり、電磁相互作用における荷電粒子の挙動を制御します。数学的には、物体の正味電荷は 
と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。
と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。• 
- 電荷密度 
- 電荷密度 • 
- 微小立方体体積 
- 微小立方体体積 電荷の特性
• 量子化 - 電荷は離散的な 
の単位である素電荷 
で存在します。
の単位である素電荷 で存在します。• 保存 - 孤立した系の総電荷は経時的に一定のままであるため、電荷は創造されることも消滅することもなく、転送のみが可能です。
• 極性 - 電荷は正または負のどちらかであり、静電相互作用の方向を決定します (正電荷同士および負電荷同士の間には斥力が働き、正電荷と負電荷の間には引力が働くなど)。
電荷のタイプ
• 点電荷 - 空間内の 1 つの点に集中する理想化された電荷。
• 分散電荷 - 電荷は 1 つの点ではなく 1 つの領域に分散されます。これは以下のように分類できます。
◦ ボリューム電荷密度 () - ボリューム電荷密度はボディの単位ボリュームあたりの電荷の量です。ボリューム電荷密度はクーロン毎メートル () で測定され、
として提供されます。
) - ボリューム電荷密度はボディの単位ボリュームあたりの電荷の量です。ボリューム電荷密度はクーロン毎メートル () で測定され、 として提供されます。◦ サーフェス電荷密度 (
) - サーフェス電荷密度は 2 次元サーフェスの単位面積あたりの電荷の量です。サーフェス電荷密度はクーロン毎メートル () で測定され、
として提供されます。
) - サーフェス電荷密度は 2 次元サーフェスの単位面積あたりの電荷の量です。サーフェス電荷密度はクーロン毎メートル () で測定され、 として提供されます。◦ 線電荷密度 (
) - 線電荷密度は線電荷分散の単位長さあたりの電荷の量です。線電荷密度はクーロン毎メートル () で測定され、
として提供されます。
) - 線電荷密度は線電荷分散の単位長さあたりの電荷の量です。線電荷密度はクーロン毎メートル () で測定され、 として提供されます。派生量
電荷合計 (
) - 各領域の電荷合計は 
として計算されます。
) - 各領域の電荷合計は として計算されます。静電力 (
) - 距離 (
) で分離された 2 点電荷 
の間の静電力は、
によって与えられるクーロンの法則を使用して計算されます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - 距離 () で分離された 2 点電荷 の間の静電力は、 によって与えられるクーロンの法則を使用して計算されます。ここで、各要素は次のとおりです。• - 静電力 (
)
- 静電力 ()• 
- クーロン定数 (
)
- クーロン定数 ()• - 2 点電荷のマグニチュード ()
- 2 点電荷のマグニチュード ()• - 電荷間の距離 (
)
- 電荷間の距離 ()• 
- 電荷を結合する線に沿った単位ベクトル
- 電荷を結合する線に沿った単位ベクトル電流
電流 (
) - 電流は、導線または空間を通る電荷の流量です。これはアンペア (
) で測定されるスカラー量です。これは、数学的には 
と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - 電流は、導線または空間を通る電荷の流量です。これはアンペア () で測定されるスカラー量です。これは、数学的には と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。• - 電荷 ()
- 電荷 ()• 
- 時間 (
)
- 時間 ()電流密度 (
) - 2 次元断面の単位面積あたりの電流を電流密度と呼びます。これはアンペア毎平方メートル (
) で測定されるベクトル量です。これは、数学的には 
または 
と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - 2 次元断面の単位面積あたりの電流を電流密度と呼びます。これはアンペア毎平方メートル () で測定されるベクトル量です。これは、数学的には または と表されます。ここで、各要素は次のとおりです。• - 電気伝導率 (
)
- 電気伝導率 ()• - 電場ベクトル (
)
- 電場ベクトル ()• 
- 電荷担体の数密度 (
)
- 電荷担体の数密度 ()• - 1 つの担体の電荷 ()
- 1 つの担体の電荷 ()• 
- 電荷担体の流動速度 (
)
- 電荷担体の流動速度 ()オームの法則 (微視的形態) (): 微視的なレベルでのオームの法則は、
として電流密度と電場の関係を説明します。ここで、各要素は次のとおりです。
): 微視的なレベルでのオームの法則は、 として電流密度と電場の関係を説明します。ここで、各要素は次のとおりです。• 電気伝導率 ()
)• 電流密度 (
)
)• 電場ベクトル ()
)この方程式は、電場が材料内の電荷担体の動きにどのように影響するかを表します。
派生量
電流合計 () - サーフェスを通る合計電流 () は 
として計算されます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - サーフェスを通る合計電流 () は として計算されます。ここで、各要素は次のとおりです。• 
- 電流密度 ()
- 電流密度 ()• 
- サーフェスに垂直な微小面積ベクトル
- サーフェスに垂直な微小面積ベクトル抵抗 (
) - 導線の抵抗は、その材料特性とジオメトリによって異なります。これは 
によって与えられます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - 導線の抵抗は、その材料特性とジオメトリによって異なります。これは によって与えられます。ここで、各要素は次のとおりです。• - 抵抗率 (
)
- 抵抗率 ()• - 材料の抵抗率 (
)
- 材料の抵抗率 ()• 
- 導線の長さ ()
- 導線の長さ ()• - 2 次元断面面積 (
)
- 2 次元断面面積 ()導線
導線 - 導線は、電荷を流れやすくする材料です。これは、主に、電気エネルギーの転送を容易にする、緩く拘束された電子または自由に移動する電子が含まれているからです。導線は電気伝導率が高く、抵抗率が低いため、効率的に電流を運ぶことができます。一般的な例として、銅、アルミニウム、銀などの金属があります。
電気伝導率 - 導線の電気伝導率は、その導線における電流を流す能力を定量化したものです。これはジーメンス毎メートル () で測定されるスカラー量です。数学的には、電気伝導率は抵抗率 () の逆数 
です。ここで、各要素は次のとおりです。
) で測定されるスカラー量です。数学的には、電気伝導率は抵抗率 () の逆数 です。ここで、各要素は次のとおりです。• - 材料の抵抗率 ()
- 材料の抵抗率 ()伝導率の値が高いことは、材料の電流の流れに対する抵抗が低く、それが適切な導線であることを示します。逆に、電気伝導率の低い材料は、不良導線または絶縁体です。
導線の特性
電荷分散 - 導線の電荷は、そのサーフェス上に静電平衡状態で存在します。
電場 - 完全導線内の電場は静電平衡状態ではゼロです。
サーフェス法線場 - 導線のサーフェスの近くの電場はサーフェスに対して垂直です。
誘電体
誘電体 - 誘電体は、電気を通さず、電場にさらされると分極する材料です。この分極により、材料は電気エネルギーを蓄えることができます。誘電体は、伝導率が低く、誘電率が高いことで知られているため、キャパシタおよび絶縁アプリケーションで役立ちます。一般的な誘電体の材料として、ガラス、セラミック、プラスチックなどがあります。
誘電率 (
) - 誘電率は、誘電体の材料が電場に電気エネルギーをどれほど効果的に蓄えることができるかを示す尺度です。これは、電場線が材料内を通過する能力を決定します。誘電率の単位はファラド毎メートル (
) です。材料の誘電率は 
によって与えられます。ここで、各要素は次のとおりです。
) - 誘電率は、誘電体の材料が電場に電気エネルギーをどれほど効果的に蓄えることができるかを示す尺度です。これは、電場線が材料内を通過する能力を決定します。誘電率の単位はファラド毎メートル () です。材料の誘電率は によって与えられます。ここで、各要素は次のとおりです。• - 材料の絶対誘電率
- 材料の絶対誘電率• 
- 自由空間の誘電率 (
)
- 自由空間の誘電率 ()• 
- 比誘電率 ()
- 比誘電率 ()