|
======================================================================== ━┓→ N┃→ 仮想力線電磁気学 ━┛→ ======================================================================== ------------------------------------------------------------------------ ●第63回 第3章・力線の理論(その31) ------------------------------------------------------------------------ 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。 今回から『ブレーキ電気力』について具体的に解析していきます。 図があるので、等幅フォントで御覧下さい。 **************************************** 87.磁電誘導 **************************************** 超光速への加速を阻む『ブレーキ電気力』は、磁電誘導と電磁誘導という二種類 の誘導の組み合わせによって生じます。 そこで、まず今回は、磁電誘導の解析を行います。 最初に復習を兼ねて、下図を見て下さい。 ○ v ●→ ここで、●は加速される荷電粒子、○は電極内の荷電粒子です。 そこで、次のような座標系を設定します。 y ↑ │ ○ y 注:この図の状態では、x < 0、y > 0 v │ ──●⇒────┼─→x x │0 │ なお、図には描かれていませんが、奥行き方向(奥から手前向きが正)にz軸が あります。 そして、●の座標は ( x , 0 , 0 ) 、○のZ座標は ( 0 , y , 0 ) とします。 本来なら、電極はz軸方向に大きさを有するため、○のz座標は文字数にすべき なのでしょうが、計算が面倒になるので、●と同じ 0 としました。 それに、x軸を軸に回転させた座標系を考えれば、奥行き方向を 0 とすること ができるので、この座標設定で十分だと思います。 さて、これを、加速される荷電粒子の系の側から見ると、下図のように、電極内 の荷電粒子が運動していることになります。 v ←○ ● そこで、下図のような座標系を設定します。 y' │(注)○の運動は、本当は、 ↑ │ │ v │ -v │ ←○ │ ○→ │ │ ──●───────→x' │ と記述した方がわかりやすい │0 │ │ なお、図には描かれていませんが、奥行き方向(奥から手前向きが正)にz'軸が あります。 この座標系では、●の座標は ( 0 , 0 , 0 ) 、○の座標は ( -x , y , 0 ) と なります。 さて、○の電荷をqとすると、●の位置での電界Eoは、 Eo = -q / ( 4・π・ε・( r ^ 2 ) ) となります。 ここで、 r = ( ( x ^ 2 ) + ( y ^ 2 ) ) ^ ( 1 / 2 ) です。 Eoのx'成分、y'成分、z'成分をそれぞれEox'、Eoy'、Eoz'とすると、 Eox' = Eo・( ( - x ) / r ) = ( x・q ) / ( 4・π・ε・( r ^ 3 ) ) Eoy' = Eo・( y / r ) = - ( y・q ) / ( 4・π・ε・( r ^ 3 ) ) Eoz' = 0 となります。 さて、荷電粒子である○がx'軸方向に運動すると、○からのびた電気力線がx'軸 方向に横切っていくため、磁電誘導により磁界が生じます。 この磁界をHoとし、x'、y'、z'の各成分をそれぞれHox'、Hoy'、Hoz'とすると、 Hox' = 0・ε・Eoz' - 0・ε・Eoy' = 0 Hoy' = 0・ε・Eox' - ( - v )・ε・Eoz' = 0 Hoz' = ( - v )・ε・Eoy' - 0・ε・Eox' = ( - v )・ε・Eoy' = ( v・y・q ) / ( 4・π・( r ^ 3 ) ) となります。(第43回参照) 以上で、磁電誘導によって生じる磁界が求まりました。 この磁界が、○の移動により変化するために、磁力線の運動が起こり、これによ り電磁誘導が起って『ブレーキ電気力』が生じることになります。 次回からは、この電磁誘導の解析を行います。 ======================================================================== 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。 ======================================================================== |