電磁気がわからない....
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今物理で電磁気を勉強してるのですが、ちょっとわからないとこがあります。まず直流回路の水路図なんですが、見てみると抵抗以外が等電位になっています。これだと電流流れなくないですか?あと電位の重ね合わせもどうしてそうなるかわかりません。だれか教えてください 高いところから落ちてきたらその分エネルギー持ってるので平地でもある程度は進むことができますよね
電位の重ね合わせはまあそうなってるんですよ >>1
まぁ高校のその考えは
電位がどうなってるかを見るのにしか使わないので >>1
それは古代人の発想、古代ギリシャのアリストテレスによれば運動する物には力が働いている。
電磁気学やるまえに慣性の法則から学習しなおすんだな。 >>1
実際は配線にも抵抗はあるはずなので水路のどの部分も少しは傾いていることになる。
便宜上配線の抵抗を0としてるから傾いてないだけ。 もっとも傾いてなくても水に勢いがついて居るので流れます。
ポンプで押し出してるとでも思えばよく。
ポンプは電池ね。 いや。うそだ。6は間違い。撤回します。
配線内に電位の勾配がないなら電流は流れないです。 いや何度もすまん。撤回を撤回する。
抵抗がないなら電位勾配なくても勢いで流れるは。 傾いてない水路の右端に水道てどんどん水を入れる。水路の左端は穴が開いていてどんどん水が流れ出している。
右端から流れ入る水の量と左端から流れ出るみの量は同じ。
このとき水路は傾いてなくても右端から左端に水は流れる。
こんな感じですかね。 導線や水路に抵抗が無ければ流れは減衰しない
物理の問題は基本的に理想化して解き、段階的に複雑化することで現実に近づける
問題の理想化の思考ができない人は、科学に向いていないから転職したほうが良い。 >>11
導線や水路に抵抗が無ければ流れは減衰しない
はい。そう言ってますが。 ただたんに水路を考えるのが大間違い
どちらかと言うと流れが逆なのが
本当の電流にあってる 電荷には正負が有るから、定義どおりに推論できないと頭が混乱する
電磁気が苦手な人が多い理由だろう >>14
キャリアの動く方向の話しとかしてるわけでなく高校生的な電流の話だぞ
本当は抵抗は名前の通り電流が通るのに抵抗してる感じだけど
良くある水路の例って水が落ちる方向だけど
なんか勝手に回路が流れていくイメージになるじゃん
本当というかは知らんが抵抗とか導線は流れにくくさせなあかんから坂であったほうがよくない?ということ 水路のアナロジーで説明してるけどさ、水路は流体力学を分かってないと理解できないぞw >>16
>導線は流れにくくさせなあかんから坂であったほうがよくない?
昔の人も金属線の中は粒子がぎっしり詰まってるから電流も流れにくいのが当然と考えた
ところが、純粋な銅や銀の導線の抵抗は非常に小さく普通の実験では無視できるほどだ
その理由は量子力学が発展するまで誰も説明できなかった。 超伝導では抵抗ゼロ >>17
現実の水路で説明する必要などない
電気回路の素子を機械的モデル説明することは可能である。
電池・電源 −> ポンプ
導線 −> 水パイプ(抵抗0)
抵抗器 ー> 金網、かくはん箱
コンデンサ −> バネ付き仕切り版の箱
コイル −> 慣性付き回転水車の箱
ダイオード −> 一方向の弁付き箱 トランジスタ −> 1次水流をn倍して2次水流を流すポンプ箱 オペアンプ ー> >>19 >>21 の部品で構成された水流拡大箱
電子回路 −> >>19 >>21 の部品で構成された水路網
動作が同じ数学式のモデルならば、異なる物理モデルで表現出来るということ。 蛇口に一定の水流を抵抗によらずに強制的に流す機能がありますか? >>26
ない?じゃあ撤回。
蛇口にマスフローコントローラをつける。、 静電場や静磁場をとれる座標系があれば電磁場テンソルをローレンツ変換することによって等速度系の電磁場が求められるけど、
テンソルの変換の仕方を知らなくても静電場や静磁場のソース(電流や電荷密度)をローレンツブーストすることで間接的に等速度系の電磁場を得ることもできるよ。 アメリカの田舎では・・・・・ジョン電場
日本のプロレスでは・・・・・ジャイアント馬場
昔の歌謡曲・(石橋正次)・・・夜明けの停車場
富士サファリパーク・・・・・御殿場 例え話は、メルヘンなんだけど、インチキ爺さんや、とんでも神が登場するから
お笑いのネタにはなるが、誰も受けん。 電圧の水路アナロジーは高校の頃すごく理解に役立ったよ! >>19
電流:体積流量:Q
電圧:圧力:P
とした場合、電気回路のアナロジーだと流体抵抗Uは
U=P/Q
単位を組み立てるとUは、[N/m^2・s/m^3]ですが、[N s /m^2]は粘性抵抗そのものですので、
結局このUは体積当たりの粘性抵抗になります。
ある流体抵抗Uを持つフィルターに流量Q1で流した場合に
Q1 Q2
−→U−→
そのフィルターの後の流量Q2が等しい時、Uにかかる圧力P1はいくらでしょう?
これも電気回路のアナロジーで言えば
P1=U・Q1
となります。また、PとQの直積をWと置くと
W=P・Q
この単位を組み立てると、[N/m^2・m^3/s=Nm/s]。
NmはJ(ジュール)なのでJ/sは仕事率である事がわかります。
なのでWは、電力のWと等しくなり、ポンプの仕事率になります。 >>38
逆に、数学的に等価な物理現象は高速の電子回路に置き換えて解析できる。
高速のデジタルコンピュータによる解析が可能になった近年以前には
電子回路によるアナログコンピュータで等価な物理現象を解析していた。
現在でも電子回路で使われてるオペアンプ(operational amplifier)は
その目的で発明された。 そーなのよ。しかも、軍用ではF-15世代が、アナログコンピュータが残る世代
なのよ。F-15では姿勢制御用のコンピュータにOPアンプ回路が使われている。 twitter.com/nojitarou
ゴキブリ以下奇形ニホンザル近親相姦猿殺せ 問題です。1864年、電磁場を記述する古典電磁気学の基礎方程式が発表されました。その名称は、以下の何?
@Maxwell equation
AMixwell equation
BSexwell equation 電磁気なんて全てはクーロン力から導ける。
Maxwell's equationも含めて。
実験事実に依らず、演繹だけで。 実験にもいろいろある
@(原理的に導けるけど、頭悪いから)理論では導けない事実を知る。
A既存の理論では(原理的に)導けない新しい事実を知る。
B理論を確かめる(理論の正当性を証明する)
電磁気に関するのは@が多い、と思う。 そうか、正確には日本語では、マクスウエル方程式(複数)、さもなければ
マクスウエル連立方程式か。 導電電流と変態電流が電磁界を作る。空間は変態電流が流れると考えれば、空間はセクシーだぞ。 MAX EQは4つある。それぞれの意味を理解すべきだ。
@電磁誘導
A磁場は電場が作る(磁場の定義)
Bクーロンの法則
C磁気単極子がない
そうすると主なのは@だけで、あとはその補助であることが分る。 >Bクーロンの法則
>C磁気単極子がない
B電場は電荷が作る
C磁場は電荷に対応する物がない。電流が作る。
とした方がいいかもしれない。標語としてだが。 >A磁場は電場が作る(磁場の定義)
A磁場は電流が作る(磁場の定義)
単なる書き間違え >>56
はやく電池の仕組みをクーロン力で説明してくださいよ〜 @電磁誘導
A磁場は電流が作る(磁場の定義)
B電場は電荷が作る
C磁場は電荷に対応する物がない。電流が作る。
@も、クーロン力から導ける。不思議でも何でも無い。
実験事実としている教科書が多いが、間違いだろう。
歴史的には実験事実であっても、現在では他の理解をすべきだろう。 普通、電磁誘導の法則が実験で分ったなら、何故そうなるのかを
根本的な原理から説明する努力がなされるべきだ。
そういう考えに接したことない。不思議だ。 ローレンツ力は等速度vで運動する座標系へ変換すればクーロン力として出て来る。
電磁誘導は加速度を持った系へ座標変換すればクーロン力として出て来る、多分。 さっき本屋さんに行ったついでに高校生の参考書を見てみた。
物理の参考書、読むに堪えない。これが勉強か?
世界史の本(山川)クイズのネタ本かよ?
江川の英文法、これはまずまず 教えてやるの勿体ないな。
それより、電磁誘導の法則なる物がひょこっと出てきて(実験によるとしても)
不思議に思わないのかね?あんたは。 >>65
そんなんいったら
クーロン力だって実験からでてきた
ひょこっとでてきたもんだけども >>66
ひょこっと出て来るのがいくつもある、と考えるのがアホだよ。
根源的な法則から説明しようとするのが科学。
クーロン力から説明できる物を根源的と考えるのはそもそも態度が間違いすぎだ。
そして、そのクーロン力でさえ大統一理論でより根源的な説明がなされるかも知れない。 >>68
だからできねーよ
あと確認だけどクーロン力、クーロン力って
F=qEの意味で使ってるよね?
クーロンの法則とは混ぜないでほしいで
そしてまずクーロンの法則からガウスの法則(普通はマクスウェル方程式のひとつはそう呼ばれる、そもそもクーロンの法則と別物)
を示せるというなら示しなさい >そもそもクーロンの法則と別物
処置無しのアホだな
どんなアホな教科書だってクーロン力から div Eを計算している。 >クーロンの法則とは混ぜないでほしい
幼稚園かよ? >>70
勘違いしないでほしいが定常のときは同値(多分)は認める
時間依存性入れると絶対示せない
というかクーロンの法則自体時間依存はいってない 電磁場は
静止している電荷(座標系)
等速直線運動している電荷(座標系)
加速度運動している電荷(座標系)
によって記述され直すべきだ。
人間世界に於いて「等速直線運動している電荷」は電流(の平均)
で実現されているから、電流を元に電磁気学を構成した。
しかし、現代ではクーロン力と座標変換(相対論的)によって
再構成して認識を改めるべきだろう。
いつまでもアンペールの法則を考えるべきではない。 加速度系に変換したとき、電磁誘導はどのように表現されるのだろうか? 大したことではないが
”磁場は電場の相対論的効果”という人がいるが、間違っているだろう。
もともと、磁場は電荷から作り上げた仮想的なものだから。
いちいちクーロン力から考えるのも面倒なので、仮想的な
場である磁場を設定したに過ぎない。相対論を抜きにしても。 >>78
加速度系では電磁誘導と電磁波放射の区別がつかん
>>79
磁石の磁場は電子の磁気能率
スピンを自転と思うのは間違い …電気の存在とは何か?なら答えられる
電気定数(誘電率ε0)=真空の持つ固有の性質(電気)
磁気定数(透磁率μ0)=真空の持つ固有の性質(磁気)
意訳ε0=N/V^2
真空の電気的側面に未知の力が生じたとき、ここに電圧の2乗が介在していると定義し、1乗を電圧とする
意訳μ0=N/A^2
真空の磁気的側面に未知の力が生じたとき、ここに電流の2乗が介在していると定義し、1乗を電流とする
ようするに電気とは…存在の根本は真空
√(電気定数×磁気定数)=1/光速(=時間/空間)つまり
(電気定数×磁気定数)∽(時間×空間)=真空
真空ぱぅわぁぁが電気って言える
…けど正体じゃなくって水路とか速度とかの実体の話か 実体ねぇ
少なくとも
電圧=正孔の流れ
電流=電荷の流れ
抵抗=電荷辺りの正孔
伝導=正孔辺りの電荷
電力=正孔と電荷と速度速度
という仮説を抱いてるんだが、これを力学に喩えるとすると…
なんだろ >>84
電圧=正孔
色々検討してこの仮定ありえないとわかったので引っ込める
考えるまでもなく1/電荷=正孔だった
そして
動電気=電荷
静電気=正孔
だな
鍵はファンタム(ファンタム電源とかアースとか)
ファンタム=静電気
アース=動電気にファンタム繋いで電位を静電気の数値にする
動電気=伝導率が重要
静電気=抵抗率が重要
導体=抵抗率低い=静電気を利用する電気装置(空想)には使えない
絶縁体=抵抗率高い=静電気を利用する電気装置
動電気は電荷を見る
静電気は正孔を見る
静電気Ω←→1/Ω動電気
正孔←→電荷 >>79
その「仮想的」なモノで、新幹線走ってますね。
リニアモーターカーとか、桃太郎とか。 (空き家の有効活用)
「高校物理質問スレ」part39 #695
の続き:では、論より証拠!という奴で…。
CDプレイァ(プレイ中)の同軸デジタル出力に、
AMラジオを近づけてみましょう。あ〜ら不・思・議、
盛大な雑音がわんさか!www
外部にだだ漏れなんです。
…え?うちのケーボーが安物で隙間だらけだからだですと!? デジタル処理による擬似雑音は周波数拡散変調に応用されている >>89
そういった雑学をどれだけ知っていても、
ロジカル・シンキングが苦手なら、
立派な頭脳労働者にはなれない【まね】
ところで、エーテル説は好きか嫌いかどっちなん? 夏休みなので《お引っ越し(謎)》w
長いこと解けずにいる難問があります!どうかお救いの手を。
長さL[m]の円筒同軸線路の《入り口》に、電池繋いでスイッチonしました。
充分時間が経過してから導線内を流れている電流の「速さ」、即ち電子の平均移動速度は、
極めて遅く「カタツムリといい勝負」の、いいとこ毎秒0.1mm〜10cm程度だそうです。
…にもかかわらず、玄関にあるSWを入れた瞬間に、遠くにある風呂の明かりが点灯します。
玄関で出会ったカタツムリさんに「…風呂のデンキ点けてきてな、頼むでw」とお願いしても、
こうはいきません、な〜ぜ〜?
この答えは、かれこれ○十年前からご存知です。問題は、ここからなのです! >>92
ご参考までに:断面積1平方mmの導線に、1Aの電流が流れているときの
電子の移動速度は、だいたい1秒間に0.1mmも進まないようです。
参考文献:太田浩一「電磁気学の基礎」東京大学出版会 >>92
馬鹿は物理の常識さえ知らない、媒質の運動速度が力の伝播速度ではない。
水流なら水圧の伝播速度は水中の音速 1500m/s、 電気伝播なら何になるか馬鹿でなければ推察できる。 迷惑な荒らしの基地を馬鹿呼ばわりするのは馬鹿に失礼 >>92
【スイッチを入れたら(ほぼ)一瞬で遠方の電灯が点く理由】の説明として
太田先生は、
…SW onしたt 秒後、
「…(同軸ケーブル内部の)内側の円筒のz=0 から z=ct までにある、全ての伝導電子が
一斉にvt だけz 軸の負の方向に、
外側の円筒の同じ範囲の伝導電子が、vt だけz 軸の正の方向に移動するだけで、
V の先端に正負の電荷が現れる」
と説明されているのですが、二十年ばかり、ずっと納得できないでいます。
「間違っている」とまでは言いませんが、何かが足りないような気がして〜! >>96
だって変じゃああありませんか!
途中にある自由電子がスリっと横に平行移動した所で、
確かに先端《出口》には+と−の電荷が発生するのは良いとして、
途中の銅線表面には電荷が無い!ってことになりませんか?
だって銅線内の自由電子には、本来それが属していたイオン化した原子
という相方と正負中和しているので、どんだく横にズレた所で電荷の
キャンセル状態は何ら変わりがないのでは? >>97
ナニってんだよ、テメーはまったく!
んなボケたことヌカしてるから、お客さんにまでナメられるんだよ。
テメーは日本の夏の風物詩、【トコロテン】って食ったことねえのかい?
いいか?次の瞬間考えろよ。まあず、一発目のペアの電荷が、ニョロリン!って
出口から溢れてくらあな、その次には2発目のカッポーがつるりん!とお出ましだあな。 >>98
えええええ!まさかの【トコロテン】もでる?
それじゃあ、《入り口》の電荷ペアに流れる水のようにぎうううって押された、
《出口》のアナザー正負の電荷ペアが押し出されるってこと?
太田先生って、確か【流水】モデル批判する立場だったんじゃ…。確か
「電流をホースの中の水の流れのように考えるのは間違いである」って〜。 >>99
いいからテメエは、ここは一つ、夏の四国八十八箇所巡る
お遍路の旅に出て、本場のトコロテンのお接待受けて来いや。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています