８－a 　ベクトル・ポテンシャル

電場Eと磁束密度Bは次の２種類のポテンシャルによって生まれると考えることができます。

ここで、Φはスカラーポテンシャル、Aはベクトル・ポテンシャルと呼ばれます。このポテンシャルによって、電荷や電流に力が働くわけです。重力ポテンシャルのある空間に質量があれば、その物体に重力が働くのと同じ考え方です。後で述べる相対性原理と矛盾しないために、φとＡは勝手に決められず、それらには次の関係があります。　

ベクトル・ポテンシャルはなかなか分かりに量ですが、次のように考えればいいのではないでしょうか。

バスタブの排水口の栓を抜いて水を抜きますと、上の絵の左側のように排水口の周りに渦ができます。水が抜ける様子をオレンジ色で示し、水の流れる速度をVとします。流体力学では、流体が回転しようとする傾向を示す量Ωは渦度（Vorticity）呼ばれ、絵の下のような数式で表されます。

右側の図は、電線に電流　i　が流れるとその周りにベクトル・ポテンシャルAが生まれ、それによって磁場Bが発生する様子です。もし、その磁場を別の電線の電流（動く電荷）が感じると、その電荷（電流）に力が働くわけです。

ベクトル・ポテンシャルについてのマックスウェルの考え方は、電子情報通信学会誌８３巻、２０００年１２月号の９０６ページに掲載された、外村彰(1942-2012)『電子波で見る電磁界分布 【　ベクトル・ポテンシャルを感じる電子波 　】』で興味深く説明されています。