電子や原子といった微視的な対象や，電界や磁界など目に見えない現象を扱うため，概念を理解しにくい電磁気学。その概念を，直感的に理解できるようなシミュレーション・ソフトウエアを，「セミコン・ジャパン2009」（12月2～4日，幕張メッセ）の高等専門学校（高専）特設ブース「The高専＠SEMICON Japan 2009」で，大阪府立工業高等専門学校が展示した。
電磁気学分野のシミュレーション・ソフトウエアは，企業向けに様々な開発ツールや解析ソフトが開発されているが，教育用途に向けたものは少ない。そこで大阪府立高専は，学生の理解を促すシミュレーション・ソフトの開発に焦点を当てた。今回，クーロン力をシミュレートするソフトと，フレミング左手の法則を3次元で可視化するソフトをそれぞれ開発し，セミコン・ジャパンの会場内のブースで披露した。
クーロン力のシミュレーション，目に見えない荷電粒子の動きを可視化
クーロン力は，電荷を帯びた粒子が引き合ったり，遠ざけ合ったりする力。今回開発したソフトでは，荷電粒子にどのような力が働いて，どのように動くかを示す。クーロン力は，荷電粒子の電荷量や粒子間の距離，場の誘電率によって変わる。ユーザーは，荷電粒子の電荷量や場の誘電率を任意に設定できる。荷電粒子の数も自由に増やすことができ，生成した荷電粒子はクーロンの法則に従って動き続ける。目に見えない荷電粒子の動きが可視化されるため，クーロン力の概念をつかみやすい。
このシミュレーション・ソフトを開発したのが，大阪府立高専 専攻科 電気電子工学コース2年の藤原賢二さん。藤原さんは5年制の課程を終えた後，専攻科に進学し，研究テーマとして教育用シミュレーション・ソフトウエアの開発を選んだ。専攻科に進学する前の本科生の時に，インターンシップで3次元グラフィックスのプログラミングに触れたことと，電磁気学がよく理解できなかったことが，シミュレーション・ソフト開発の動機になったという。
藤原さんが所属しているのは電子デバイス系の研究室であるため，シミュレーション・ソフトを研究テーマにしていた先輩はいなかった。そこで，藤原さんは一から研究を立ち上げることになる。全くの手探り状態で，初めは何を作れば良いかさえ分からず，「クーロン力の3次元可視化シミュレーション・ソフトを作ろう」という目標を決めるまでに長い月日を費やしたという。
クーロン力のシミュレーション・ソフトの動画デモ（約37秒の動画）
ビデオ再生にはWindows Media Playerが必要です。
再生ボタンをクリックするとビデオが始まります。
Powered by BPtv
