|
|
======================================================================== ━┓→ Ｎ┃→ 仮想力線電磁気学 ━┛→ ======================================================================== ------------------------------------------------------------------------ ●第６１回 第３章・力線の理論（その29） ------------------------------------------------------------------------ 当メールマガジンを御購読いただき、誠にありがとうございます。 今回は『巨大加速器の問題』に関するイントロ的な話をします。 図があるので、等幅フォントで御覧下さい。 **************************************** 83．運動を妨げる電磁気現象−誘導 **************************************** 前回も述べたように、第52回で取り上げた『誘導型モーターの原理』は、『ブレ ーキ現象』と言うことができます。 この『ブレーキ現象』は、ローレンツ力によって生じるものです。 そして、ローレンツ力は、『力線の理論』では、下記の式で示される電磁誘導と いう現象として説明されます。 {E} = - {vb}×{B} ところで、『ブレーキ現象』は、『運動を妨げる現象』と言うことができます。 実は、電磁気現象、それも『誘導』が起こる現象では、こうした『運動を妨げる 現象』が少なくないのです。 たとえば、下図のような実験も、そうです。 ■□ Ω ■□ 磁石 Ω コイル ⇔ これは、コイルに磁石を近づけたり遠ざけたりしようとすると、それに逆らうよ うな力が生じる、というものです。 つまり、磁石の運動を妨げるような作用が働くのです。 この現象は、力線の理論では、次のように説明されます。 コイルに磁石が近づく（遠ざかる） ↓ 磁力線がコイルを横切る ↓ コイルに起電力が生じる ↓ コイルに電流が流れる ↓ 磁石の磁気と、反対（同じ）向きの磁気が生じる ↓ 磁石が押し返される（引き戻される） これを、等価的な図で示すと、下図のようになります。 f←■□ ［□■］ コイルに近づく時 → ■□→f ［■□］ コイルから遠ざかる時 ← ここで、［□■］および［■□］は、電磁石と化したコイルを表します。 ２番目の『磁力線がコイルを横切る』という部分は、マックスウェル方程式向け に言い換えるならば、『コイル内の磁界が強まる（弱まる）』となります。 いずれにせよ、３番目の現象が電磁誘導であることは、おわかりいただけると思 います。 このように、誘導が起こる現象では、運動を妨げる現象、すなわち、『ブレーキ 現象』がよく起こるのです。 そして、忘れてはならないのは、誘導という現象が、（力線の）運動によって起 こる現象であることです。 **************************************** 84．もう一つの誘導との組み合わせ **************************************** さて、誘導という現象には、電磁誘導の他に、磁電誘導という現象があります。 磁電誘導は、『力線の理論』では、下記の式で示される現象です。 {H} = {vd}×{D} 実は、上で述べた『磁石とコイルの実験』でも、磁電誘導という現象が起きてい るのです。 それは４番目の部分で、コイルに電流が流れると磁気が生じることです。 以前も説明しましたが、電流とは電荷の流れ（＝運動）です。 電荷が運動すれば、それに伴って電気力線も運動し、横切っていくため、磁電誘 導により磁界が生じるわけです。 つまり、磁石の運動を妨げる磁界が生じる現象は、電磁誘導と磁電誘導という、二 種類の誘導が組み合わさった現象だったのです。 すなわち、 １．（磁石の）磁界─＜電磁誘導＞→電界 ２．（電荷の）電界─＜磁電誘導＞→磁界 ということです。 このように、電磁誘導と磁電誘導の組み合わせより、磁石の運動を妨げるような 磁界が生じるのです。 ならば、同様に、（ただし、順番を入れ替えて）、磁電誘導と電磁誘導を組み合 わせれば、電荷の運動を妨げるような電界が発生することが、理論的に可能にな るはずです。 すなわち、 １．電界─＜磁電誘導＞→磁界 ２．磁界─＜電磁誘導＞→電界 という具合に、です。 実は、超光速への加速を不可能にする電気力、すなわち、『ブレーキ電気力』と は、このようにして生ずるものなのです。 **************************************** 85．光速度とは？ **************************************** 『ブレーキ電気力』に関する具体的な話は次回以降に譲るとして、ここで『光速 度とは何か？』ということを、改めて考えてみましょう。 光速度とは、言うまでもなく『光の速度』です。 一方、電磁気学では、光は『電磁波』と説明されます。 そして、電磁波という現象は、電磁誘導と磁電誘導とが交互に繰り返し起こるこ とによって生じます。 そこで、電磁誘導と磁電誘導の式を見てみましょう。 マックスウェル方程式では、 rot {E} = - ( ∂ {B} / ∂ t ) rot {H} = ( ∂ {D} / ∂ t ) 力線の理論では、 {E} = - {vb}×{B} {H} = {vd}×{D} と表されますが、どちらの場合でも、 B = μ・H D = ε・E という関係から、εとμが関わってくることになります。 ちなみに、εは誘電率、μは透磁率です。 光速度ｃは、これらの式を解くことによって得られる値なのです。（ただし、力 線の理論では、この他に、力線の連続の式が必要になります。） 具体的に式で表すと、 c = 1 / ( ( ε・μ ) ^ ( 1 / 2 ) ) です。 つまり、光速度ｃは、誘電率εと透磁率μとから求まる量なのです。 以上のことから、光速度ｃは、電磁誘導と磁電誘導とが組み合わさった現象にお いて得られる値である、と言えることがおわかりいただけると思います。 また、このことから逆に、電磁誘導と磁電誘導とが組み合わさった現象では、光 速度ｃが出てくることが推測できます。 ならば、同様に、磁電誘導と電磁誘導の組み合わせによって生じる『ブレーキ電 気力』でも、光速度ｃが出てくることが推測できると思います。 実際、この電気力（前回の話で言えばfv）は、光速度で、もとの電気力（同fe） と等しくなるのです。 ということで、次回からは、『ブレーキ電気力』発生の原理について、具体的に 説明していこうと思います。 ======================================================================== 発行者 ： ｔａｒｋｕｎ（たーくん） mailto:tarkun2@yahoo.co.jp 配信 ： MailuX http://www.mailux.com/ バックナンバーの閲覧、購読の解除、配信先の変更は、下記のＨＰへ。 http://www.f8.dion.ne.jp/~tarkun/mm/mailux.htm 購読の解除や、配信先の変更は、御自分でお願いします。 ======================================================================== |