電気回路の電圧と電流

何を今更(2020/11/27)。

電気回路の解析法は既に確立している。何を今更と思う方が多かろう。電気磁気学で詳細に理論的に完成していると。

自然の原理。電気回路はエネルギーの伝送回路である。その『エネルギー』の伝播現象を支配するのは『光速度』である。では電気回路理論は『光速度』で論じられているか。全く『光速度』など電気現象に無関係の理論である。自然現象はその根底を光の速度が支配している。電圧も電流も『光速度』に無関係ではあり得ない。

電線路に電源を繋ぐ。その電線路の電気現象は何によって決まるのだろうか。それは主に3つの条件で決まるだろう。先ず、電源の電圧そして電線路の回路特性更に負荷の特性。この3つの条件と位置と時間によって決まる。それらの条件によって、電源の供給する『エネルギー』が基に成る。『エネルギー』には伝送分δpと負荷からの反射分δrがある。その『エネルギー』の回路特性によって決まる伝送速度・光速度の支配下の現象となる。この電気現象は電源が直流であろうと高周波信号であろうと、基本的に同じ現象である。自然世界の現象はすべて同じ原理の基に在るのだ。光も電気もみんな『エネルギー』の空間分布波の現象である。

電圧、電流の式。

一般的な表現式。電源の電圧、電流が決まれば、電線路の任意の位置の電圧、電流は右の様に表現される。電圧に対して、負荷特性で電流の大きさおよび正弦波交流の位相が決まる。所謂交流理論で十分解析できる。しかし、この式の中には『エネルギー』の流れる様子は全く見えない。その光速度で流れる意味が全く見えない。負荷に電源が供給するのは『エネルギー』なのである。その『エネルギー』量を計量して電力供給の電気事業の経済活動を行っているのだ。商売の原料は電線路空間を流れる『エネルギー』なのである。しかしその『エネルギー』を直接観測することはできない。何しろ光速度で伝播する空間分布エネルギー波であるから。

電圧、電流を規定する『エネルギー』。

線路位置x点で時刻tにおける電圧、電流はすべてその点を流れる『エネルギー』によって決まる。勿論その電圧、電流の『エネルギー』に基づく瞬時値など測れない。電気技術量としての電圧、電流は単位も[V] [A]であり、[J]で解釈されていない。

電圧、電流を決める、その時点の『エネルギー』分布量が上の式で解釈できる意味のものである。ただし、負荷Zと線路特性インピーダンスZo=√ (L/C) との関係によって反射エネルギーの伝送路が変るかと考える。その点は実験で確認する必要が有る。今線路電流の測定法で、ダイオードでの検出を論じる準備中。

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