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周期律表と抵抗率

(2020/4/21)追記。ようやく“抵抗”の物理的構造解釈に辿り着いた。電気回路要素の『エネルギー』処理機能に抵抗の次元[(H/F)^1/2]と繋がった。

長年電気現象に向き合い、その意味を考えて来て、今改めて考えてみようと思った事は『オームの法則』で対象とする『電気抵抗』とは何かと言う『問答』である。電気回路に使われる回路要素として、その電気材料に思いが行くのも止むを得ないかと。導電材料、抵抗材料、絶縁材料あるいは半導体材料と様々の物がある。そこで周期律表の中での元素の抵抗率を比べてみた。

周期律表内の抵抗率

周期律表と抵抗率周期律表と抵抗率 各元素の抵抗率をIT検索で調べて、その大まかな値を周期律表に書きこんだ。その中で、際立っている元素を丸○で囲んだ。炭素、ケイ素そしてゲルマニュウムのダイヤモンド結晶構造元素そこにセレンの半導体系元素。さらに、絶縁性の元素燐、硫黄に丸印を点けた。なかでも半導体元素の珪素Siが殆ど絶縁材料のような高抵抗率である点に注目したい。

抵抗率とは 各種物質の性質:金属の電気抵抗 に様々な元素の解説がある。それは所謂体積抵抗率とも言われる抵抗体の体積からの意味である。

抵抗率とは抵抗率とは 一言付け加えておきたい事がある。図の抵抗体の構造から、抵抗体の内部断面を電流が流れるという解釈からの抵抗率の定義である。電流は流れずという新しい解釈からすれば、抵抗体の意味は抵抗体表面からエネルギーが内部に流れ込むと解釈しなければならないことになる。その抵抗に掛かる電圧の意味はどのような『電気物理』の解釈でなければならないかとなろう。そこには空間エネルギー分布の解釈が要請される筈だ。

抵抗とは何か それを考える為に先ず周期律表でまとめてみた。

鉄Feと銅Cu

電力無くして現代生活は成り立たない。電力エネルギーを利用するには鉄と銅を多量に使わなければならない。発電機も変圧器も鉄と銅の金属の塊である。『電荷』と磁束を破棄して、エネルギー伝送をどう説明するかが難問題だ。先ずは、鉄と銅の意味を考えたいが、難しい。その疑問を何かの手掛かりにならないかとまとめてみた。

鉄と銅希少金属のネオジムも付記した。(2014/09/22)追記。折角ネオジムが出たので、関連記事ネオジムマグネットを挙げたい。

上に挙げたのは何の解釈も示してないが、ただ疑問を列挙しただけでしかない。鉄と銅は隣同士の様なものである。そんなに何が原因で異なる原子の特性の差を産むのかが疑問である。

誰もが疑問に思って、新しい解釈法を提唱して欲しい。自然科学は未知の宝の山である。

(2014/09/17)追記。鉄に関して、専門的解説を見た。恥ずかしいが、何も知らない事を知った。金属結晶格子には、体心構造と面心構造があると。鉄は体心構造でニッケルは面心構造らしい。鉄原子の構造が体心構造だと言う。鉄原子を中心にして立方体の角の8個の鉄原子と体心構造を成すもののようだ。全ての鉄原子がどれをとってもその体心構造を構成していなければならないと思う。今考えた立方体の角のどれか一つの鉄原子を取上げて考えてみよう。その角の原子も他の鉄原子と等距離で8個の原子と体心構造を成さなければならない。さて角の原子がその隣の角の原子との距離は立方体の中心までの距離とは異なるから、隣同士の鉄原子間では体心構造を執り得ない筈だ。さて、それではその角の鉄原子はどのような配置の鉄原子と体心構造を構成すると解釈すれば良いのだろうか。中々同じ中心間距離の体心構造の構成を探り出すのは難しい。やはり自分のような素人には専門家の解釈を理解する事自体が無理なのだろうか。ああ、体心構造、体心構造と呪文でも唱えようか。面心構造も同じ事になったらどうしようか。