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電界に電子一つ

(2022/02/19)。電磁気学に関する基本事項は、その理論の解釈用語の概念が如何なる物理的意義を持っているかを的確に定義できることである。不明確や曖昧さが有っては理論の意義が疑わしくなる。

電子の認知機能は如何?

電子が電界をどの様な機能で認識するかが物理的概念として定義できない。根本的論理矛盾を抱えた電子。この絵図には全く論理性等微塵もない。しかし『電子』の空間的定義の物理概念がとても曖昧だから、やむを得ないかと思いながら疑問の思いを忍ばせたものだ。

電界に電子一つ 電磁気学理論で、電界の中に『電子』が一つ置き去りになったとする。理論では、その時は直ちに『電子』は電界ベクトルと逆向きの方向に力を受けて加速すると解釈して正解と成っている。『何故か?』と問答としたら、その訳を答えられるだろうか。【プラスとマイナス『電荷』の間には引力が働く】では余りにも論理性の欠如した思惑論に成っている。その『電荷』間に働くと言う力の発生原因の訳を『何故か?』と聞いているのである。『電界』と言う空間状況を『電子』はどの様な認知機能でその意味を捉えて力を受けると言うのか。そこに在る状況を『目』「触覚」「味覚」「聴覚」『磁気』あるいは特別な『電荷』認知機能でも持っているのだろうか。そんな思いを『電子』の姿で絵図にした。余りにも生物的な認知機能での解釈図であるが、他に思いつかない。『電子』の知覚機能と科学理論の論理(2022/01/20)もその一つの問答だ。

磁極の軸性エネルギー流。Axial energy flow が磁気現象の根本原因であると分かった。

電界に電子一つ。何かその意味の不明が自分の状況に似ているようだ。『電界』とは何か?『電子』とは何か?と不可解な概念を探り出す作務に思える。

『電界』その物理的意味。

空間に生じる『電界』とはどの様な物理的状況を捉えた意味か。物理的意味を理解するにはその次元を理解することに尽きる。単位は[V/m]である。空間の単位長さ1[m]当たりに掛かる『電圧[V]』の値という事だ。そこに『電圧』の単位ボルト[V]とはどの様な物理的空間状況の事を定義したものか?その電圧とは何かに如何に答えるかである。その意味をどの様に解説できるか❓『エネルギー』との関係で解説できなければ、その自然の本質を理解していないと言わなければならない。科学技術概念『電圧』はその次元が[V=(J/F)^1/2^]である事を理解しているかである。例えば、電気回路空間とエネルギー伝送特性などがその答えである。

『電子』はどの様に周辺の空間の電磁気的状況を何によって認識するかを論理的に示さなければならない筈だ。不可解の原因がこの辺だったかと、最近の記事、クーロンの法則の眞相 (2022/02/23)に気付いた。学術論は一般市民が理解できない概念の物理量を変数として、数学的な式によって表現し、その意味の共通な慣習によって熟練した専門家しか分からない世界感の論理を構築しているものが多い。複雑な『π電子』などと使われても、『電荷』も自然界に存在しない訳だから普通の『電子』に輪をかけた『怪物電子』に意味が有る訳など無いのだ。

『電子』が物理的に意味を持つ科学論を唱えるなら、先ず『電子』はどの様な機能でその周辺の電磁気的状況に反応するかの理屈を示さなければならない。『マイナスの電荷』が空間的にどのような物理的作用を呈するのかを。

一般の市民的感覚に戻って、科学理論の意味を考えた。

クーロンの法則の眞相

大変だ。クーロンの法則と言えば無意識に『電荷』に関する法則と思う。それは、『電荷』の単位が「クーロン[C]」であり、フランス人のクーロン (Charles Augustine De Coulomb  1736-1806)の業績を讃えて採用した『電荷』の単位と思い、その関係からの意識によって。

実は、『電圧』の概念がどの様に構築されたか気になって、『電圧概念の起源』として検索して確認した。ボルタの電池の発明の頃の関係としてどの様に測定と概念が採られたか?を調べた。その検索結果の中に、電気の歴史年表と言う記事に出会った。

その記事に、「クーロンは磁石には2つの異なった極があり、同じ極は反発しあい、異なる極は引合う。力は距離の2乗に反比例する。」があった。

その当時は未だ『電荷』の意味がそれ程はっきりと意識されていなかったのではないかと思った。『電荷』に対して『磁気』なら磁石で感覚的にも分かり易い経験的意味で意識できたと思った。

おそらく、20世紀に入ってから、『電荷』の単位「クーロン [C] 」から、誤って磁気に関する法則を『電荷』に関するものと物理学教科書などで解説した事が始まりであった結果ではないかと思った。

クーロンの法則を斬る (2013/01/06)の旧い記事であるが、その中で・・斬る 等と記したが、それはあくまでも『電荷』に対する意味に対してであった。

『電荷』など決して、自然世界に実在する物理量ではない。改めてあらゆる自然世界観を基礎から作り直さなければならない所に立って居る筈だ。物理学理論の根幹から作り直す時代に居るのだ。原子構造の認識も『電荷』では矛盾論のままだから。

磁気(磁界)の本質

(2022/02/07) 磁気の本質は何か?本質と言う語句の意味は、辞書に因ると:そのものを特徴付け、欠くことのできない大事な要素。本質的:物事の根本にかかわるようす。等とある。

電気磁気学の『磁気』という事になる。磁気と言うとマグネット等の特徴で顕著に表れる性質になるかと思う。それに対して『磁界』と言うと、『電流』によってその近傍空間に生じる空間の或る磁気的状況を指すかと思う。しかし、『磁界』とか「磁気」と言うそのものが自然世界にある訳ではないのだ。それは本質では無いから。何が本質かと言えば、それはやはり『エネルギー』の空間に生じる空間像の姿と言えよう。本質は『エネルギー』なのである。となると、物理学理論の基本概念に空間の『エネルギー』が無いから、『磁界』の意味も分かっていないと言う事になる。そこで『磁界』をどの様に認識しているかを自問して、その本質が何かを明確にすることから始めなければならない。その点の基本的概念が極めて曖昧のまま、今日の物理学理論の不思議な、恐ろしい状況に成っているのだ。結局誰もが狭い専門家と言う分野での解釈法を創り上げ、その範疇での論理の仕来りやその概念に疑問を抱く事から逃避してきた結果として、理論の矛盾が増幅してしまったのだろう。自然世界に在りもしない『電子』、『電荷』さらに「磁束」等の科学理論構築用の簡便概念を創造してきた結果、その物理的意味を自然世界の中での意味としてトコトン追究して来なかった結果が現在の曖昧さに取り残された姿に成っているのだ。

コンパスが何故北を向くか?

その原因は地球表面の『エネルギー』流とコンパスの軸ネルギー流との近接作用力に因るのだ。

磁界 H=1[A/m]  とはどの様な空間の状況の概念か?

磁界は「アンペアの法則」によって定義づけて解釈する。それが物理学理論の、電気磁気学理論の『磁界』の意味と成っている。

「アンペアの法則」

図の説明。『電流』と逆向きに、しかも電源の負側電線路のみに青色の『エネルギー』の流れδI [J/m]を描いた。電流I[A]の次元に関しては、実際には[(J/H)^1/2^]の様な『エネルギー』のジュール[J]の平方の意味に関係しているのだ。そんな次元の物理量が実際の空間に流れられる訳など無いのだ。それでも、その『電流』と言う概念は科学技術解釈概念として優れた創造概念なのだ。『オームの法則』としての技術解析の手法を提供しているから。他にそれ程の解析法は無く、完璧である。ただ、問題はその科学技術概念が自然世界の本質を捉えた概念だと勘違いするところに大きな間違いがあるのだ。決して『電圧』『電流』の概念が自然世界を解釈する真理などではない事を理解していなければならないのだ。自然科学論としてその真髄は『エネルギー』を捉えたところにしか有り得ないのだ。『エネルギー』のルートは自然世界には存在しない量だ。

磁界の単位は単位長さ当たりの電流単位のアンペアで定義し、H[A/m]と成っている。概略の図を上に示した。電流が電線を流れると、その電線からの離隔距離の長さに反比例した『磁界』と言う物理概念が空間に発生するという意味である。しかし、その磁界も電流の単位[A]で定義されている。電線から垂直に離れた空間点に電流[A]が流れているという意味になる。ただ電流との違いは、長さで割った電流値[A/m]となる。電線から同じ距離ならどこも同じ『磁界』の強度と言う定義だ。数式で表現すると、如何にも厳密性を示すと思い易いかも知れないが、そんな筈はない。『電流』が『電荷』の流れとの認識がそもそも嘘なのだが、その意味を理解するには教科書の内容を隈なく調べ上げて、納得しなければならないから、それは各人の努力による以外ない。それはさて置き、『磁界』の単位[A/m]の空間的物理概念をどの様な意味で捉えらか。電流[A]を長さ[m]で除した物理量はどんな意味か?このような具体的で、単純な意味を詳しく確認することが「考える」という意味と思う。法則や理論をただ覚えるだけなら、考えない習慣を頭の機能訓練として定着させる。初めはそれで止むを得なかろう。しかし、いつかは『はてな?』と疑問を抱く筈だ。実際問題としては、『電流』や『電子』の物理概念を批判的に考えたからと言って、社会的に、経済的にどれだけ評価されるかには全く無関係だ。寧ろ排除されやすく、科学常識の世界での反逆者扱いされる可能性が大きい。少しも競争社会での評価などされるとは限らない。だから誰も考えない体制に従うのだろう。

蛇足と不愉快の話。原子同士の「共有結合」を素直に『電子』同士が結合力を発揮すると言う論理に、本当に疑問を抱かないのかと問いたい。「クーロンの法則」も信じ、『共有結合』も信じて、自己矛盾に落ちないかが不思議なんだ。先生方は不思議に思わないで教えているのか?『電子』は相手が『電子』か『陽子』かをどんな認知機能で認識できるのか?とつい人間的な生物機能で皮肉りたくなる等と🙇。

以上少し長くなったが、磁気の本質は『エネルギー』の空間像を捉えることによってはじめて理解できる。

磁気と『エネルギー』。電気回路で、『電流』や『電子』の解説はあるが『エネルギー』が流れると言う解説はほとんど見た事が無い。驚くべきことは、負荷に『エネルギー』を供給すると言う物理現象を必要としない電気技術解析法に疑問が呈されずに今日まで来たことである。そこで、『電流』と電気回路での『エネルギー』という意味の関係を改めて取り上げて、電気理論、物理学理論を扱う方に考えて頂きたいと思う課題・問題を提起したい。ただし、教科書や物理学理論に従って御回答ください。

〈問題〉コイルL[H]と抵抗R[Ω]の直列回路に、直流電圧を印加する。過渡状態の経過後、一定の直流電流 I が流れて、其の後はコイル L の無い純抵抗負荷の様な回路状態になる。その状態で、

(1)コイルの貯蔵『エネルギー』とはどの様なものでしょうか。

(2)コイル端子をスイッチSで短絡したとき、コイルの『エネルギー』はどの様になるでしょうか。スイッチSには『電流』が流れると言う解釈が成り立たなくなる?元々『電流』は流れていないのだから当然なのだが。

さて、『電子』や『電流』概念無しに回路現象を解釈しよう。空間の『エネルギー』を科学的計測器で測ることが出来ない。それが自然世界の真相だ。従って、『エネルギー』で解釈する事は科学理論に因らない、自然現象に対する感覚的認識論になるのかも知れない。光で物は見えるが、その光の『エネルギー』は見えない。プランク定数の自然空間での物理的(物理学的ではない)概念の認識は科学的検証ができない。それと同じように、電気回路内の『エネルギー』の空間像はあくまでも感覚的認識によるものである。科学的検証は不可能である。空間に流れる『エネルギー』は光速度であるから、その空間分布の計り様が無い。電気回路も同様である。敢えてその見えない空間を流れる『エネルギー』で解釈しなければ、電気回路現象を真に理解することが出来ないのも真理である。『エネルギー』による伝送現象の解釈が欠かせないのだ。その結果の『エネルギー』の流れを印したのが上の図である。その電線付近に、コンパスを近付けると、その向きがある方向を向く。その訳は何か。その物理的原因は何か。それに答えるにはコンパスの近傍空間に何が起きているかを知らなければならない。コンパスの物理的特性をどの様に理解するかである。コンパスに掛かる力の原因は何か。空間の『エネルギー』の流れを認識しなければ『磁力』の原因は分からない筈だ。

『磁力』は『エネルギー』流同士の間に生じる近接作用力だ。空間を流れるが、見ることが出来ない更に測定もできない雲のような得体の知れない『エネルギー』と言う物理量が目の前の空間で、世界を創り支配しているのだ。

変圧器技術理論と物理学理論

技術理論とは、自然現象を応用した科学技術用に分かり易く創り上げた解釈理論である。

物理学理論は、あらゆる応用科学技術や自然現象を解釈する、全ての分野に共通な根本原理を示す指標となる基礎学問としての理論である。と一般的には捉えられているだろう。

この論考の目標。それは、物理学理論が科学技術理論の基礎理論として全く役に立っていない事を述べ、真に物理学理論が目指すべき学問としての有り様と教育に果たすべき目標がどうあるべきかを論じる事である。

変圧器は電力と言う『エネルギー』供給の送配電網を構成する基幹設備である。その原理は「ファラディーの法則」、「レンツの法則」そして「アンペアの法則」によって解釈する設備用の理論から成り立っている。しかし、それらの法則は18世紀初頭に発見された物理学理論として考えられている。

その変圧器の動作と電気現象は通常、少し電気理論を学べば、上の諸法則によって、分かり易く理解し、納得している筈だ。それらの諸法則は優れた解釈理論として技術文化の伝統を支えて来た。

変圧器の解釈理論が上の諸法則で十分満足できる。しかし、その中の物理量としての諸概念、『電流』、『磁束』そして『電圧』等の定義概念が自然世界に実在する真の「物理量」かと考えると、それは違うと言わなければならない。真に存在する物は『エネルギー』一つに集約される。この言葉は、バートランド・ラッセル博士が唱えたものでもある。自然科学を統合する根本原理はあらゆる自然現象解釈において、全てに如何なる矛盾や曖昧さも無く、素直に納得できる筈である。その事を科学技術の電気設備、変圧器を具体例として、検証して観よう。具体的目標は、『電荷』や『電子』が電気回路現象・変圧器現象で、全く無意味な概念である事を示すことである。

変圧器の技術論。

ファラディーの法則。それが全てを表現している。電気技術は『電圧』、『電流』そして「磁束」でその変圧器理論は表現されている。鉄心にコイルを巻いて、電圧を印加すれば、全く導体が繋がっていない他のコイルにも電圧が発生する。その関係を見事に簡単な式で表現した。そこで、巻き線数nターンは空間的な物理量として分かる。しかし、『電圧』、『電流』および『磁束』は自然界の現象として真の物理量と言えるか?それらの概念は電圧計や電流計で測定可能(実効値で瞬時値ではない)な科学技術概念であり、それが自然世界の『何』を捉えた量であるかを明らかに解明するのが物理学理論の本来の学問としての役割である。『電圧』と『電荷』の関係が明確に物理学理論で解説できるかを問うのである。『電流』が『電子』の逆流だと言っていて良いと言えるのか。『電荷』は決して物理量と言う自然世界にある量ではない。『電圧』、『電流』の『エネルギー』との関係が明確に示せない物理学が何故自然科学の基盤だと言えるのか。

2次起電力v₂が何故離れたコイルに発生するかをどの様に物理現象として解釈するか?

ファラディーの法則の法則で理解するのは、物理現象解釈ではない。自然界に実在しない『磁束』では自然世界の現象を説明できない筈だ。『磁束』とは何か?を究明するのが物理学にあるべき姿だ。決して自然世界に『磁束』など存在しないのだ。『磁束』は科学技術の為に唱えられた解釈概念でしかないのだ。

アンペア―の法則。19世紀初頭に発見された自然現象の捉え方である。導体の周辺に何かが在るようだ。電気を通すとその現象が起きる。その現象の意味がアンペア―の法則として発見された。その意味が現在まで、電気理論の根幹を成す基本法則として、科学理論の基礎となっている。この意味は変圧器でも、『磁束』発生原因として、それを論理の基礎にする。『磁束』発生の物理現象にはその法則が欠かせないと教科書では唱えられる。電源から励磁電流が流れてはじめて鉄心空間の磁束存在原理が示される。しかし、ファラディの法則には電流など無い。物理学理論と数学はとても密接な関係で特徴付けられている。しかるに「磁束」の発生原理がその微分と積分の数学的関係を無視して、アンペアの法則による「磁束」発生論を唱える。『励磁電流』が変圧器動作に必要だと唱えられるのだろうか。

少なくとも『電荷』が流れて『磁束』を発生する空間像を示して初めて、物理学理論と言えるのじゃないのか。

磁気エネルギーと解釈描像 (2021/11/17) 、電気自動車と物理学理論 (2021/11/26)、モーター駆動力 と エネルギー流 (2021/12/01)  等少し磁気現象に関する論考を続けよう。磁気の磁力の不思議を解き明かして、自然が認める物理学理論に近付けるかと。

『Electrons』の紋所と科学理論 (2020/04/07) があった。

モーター駆動力 と エネルギー流

電動機の威力に改めて気付いた。

電気機器として電気工学の重要な分野でもある。

今回気付いた事がある。科学技術で駆動力を発揮するものにはいろいろある。その中で、モーターは力を掛けるに、駆動対象に全く接触していない。非接触で力を掛ける手法は他にどの様なものが在るだろうか。水車や風車も水や風と言う物を接触させてその力学的原理を使っていることが分かる。しかし、モーターは何も接触する力を掛けるものが無い。ただ狭い空間が有るだけで、回転運動の駆動力を掛ける物が観えない。『遠隔作用力』と言う用語は有るが、その具体的物理現象を知らない。万有引力がその例には成るだろうが、その力を生活利用する技術は無い。位置のエネルギーを利用はしているが、遠隔作用ではない。

電動機動作原理として『フレミングの左手の法則』がある。磁場内で、導体に電流を流せば、その導体に力が掛かる。磁場の磁束密度ベクトルB[Wb/m²]と電流ベクトルI [A]とのベクトル積として力ベクトル F[N] が定義され、解釈されてきた。

F = [ B × I ] l [(HJ)^1/2^ /m²×(J/H)^1/2^m = J/m=N]

と言う力の発生原理で解釈されている。ただし、電流の流れる、力の掛かる電線の長さを l[m]とする。この解釈は電気理論の伝統的な電流や磁束密度によるものである。とても良く捉えた、分かり易く、覚えやすい解釈原理で、有用な法則である。科学技術理論としてはとても優れた解釈法である。

しかし、『電子』や『電荷』がこの自然世界に実在しない、人の解釈仮想概念だとしたら、自然現象としてのモーターの駆動原理をどう捉えれば良いかと言う新たな疑問が生起する。

2極モーターの例。固定子巻線による回転磁極(青色のNS極)がある。その磁極により、ギャップ空間に青い軸性エネルギー流が発生する。フレミングの右手の法則で、回転子の籠型導線に電流が流れ、その電流により、回転子によるギャップ空間に赤色の軸性エネルギー流が発生する。概略図の様なそれぞれ4か所に『エネルギー』の流れが生じる。固定子と回転子によって発生する『エネルギー流』の二つは消去し合い、他の2か所は『エネルギー流』を強め合う。目に見えないギャップ空間の『エネルギー流』の間の近接作用力がモーター駆動力の原理である。

上の様な解釈をする訳は?

モーターの非接触力はどの様な物理現象によって生まれるのかと考えざるを得ない。その解釈法を上のモーターの構造の断面で示そう。

電磁エネルギーと言う用語がある。電気と磁気と言う二つの解釈概念がある。電気は『電荷』があって、その流れる量の解釈概念で、『電流』がある。その『電流』に因って空間に発生する『磁束』と言う概念が造られる。その『磁束』に関する現象を『磁気』と捉えるようだ。電気と磁気を纏めて電磁気と言う。それを纏めて、混合した空間に在る『エネルギー』を『電磁エネルギー』と言うと解釈して良かろう。

モーターが非接触力の駆動力原理に因るのか。フレミングの法則は、磁束密度と電流概念に因る、少し不明確な遠隔作用力かと思わせるものがある。

温暖化による災害で、水の流れも、暴風や竜巻の破壊力も空気中に含まれる水蒸気密度の増加による、接触の近接作用力である。非接触力がモーターの原理とは考え難い。モーターの固定子と回転子の間の狭いギャップ空間に『何か』が在って、それが回転子を回転させる接触作用による駆動力がそのモーター動作現象の原理である。

軸性エネルギー流が磁気現象の本質である。マグネットの磁力の原因である。モーターも同じ自然現象の技術応用原理によるものだ。その関係を図に示したのが上の構造図だ。『エネルギー流』と記した部分の空間が軸性エネルギー流の強め合う重畳部になる。フレミングの法則の解釈と矛盾せず、上手く整合している。

電磁エネルギー流は『静電界は磁界を伴う』(1987年電気学会全国大会)の発表予稿の解釈の原点でもある。電気と磁気とは同じ現象の解釈する仕方の問題でしかない。空間の『エネルギー』の見方でしかない。それはそのまえがきに記した意味である。

エネルギーの LC 共振

『エネルギー』は自然世界の空間に実在する基本的物理量である。場所は真空空間、水中、気中、ガラスその他あらゆる伝播媒体の空間構造内。必ずしも質量を必要としない独立の物理量が『エネルギー』である。『エネルギー』の本質による局所化が『熱』とも見做し、『原子』ともなり、『質量』ともなる。その空間構造の科学論的概念が空間定数 L[H]、 C[F]となろう。

L と C の間で『エネルギー』の振動現象が起きる。それはどうも自然空間での『エネルギー』の振る舞いの基本的特徴のように思える。光と同じく、電気回路の『エネルギー』伝送特性もその空間の持つ L と C の機能によって決まるようだ。

自由空間を伝播する縦波の『エネルギー』が光である。空間の科学技術的解釈概念が誘電率[F/m]と透磁率[H/m]である事は、そこに自然空間に於けるエネルギー[J]と空間特性[H/m , F/m]との間に深い関係としての真髄が秘められている。(MKSA単位系の基準定義定数に真空透磁率 μo=4π×10⁻⁷[H/m]が導入されたとの記憶がある。) 参考記事:光の正体 (2018/01/25)。

エネルギーの LC 共振はその特徴的現象と言えよう。コイルの電圧とエネルギー (2021/09/07)で、コイル内のエネルギーの挙動について一定の解釈にまとめた。その事で分かり難いコイル内のエネルギー貯蔵現象の意味が少し分かった。端子電圧としてのコイル内のエネルギー貯蔵分と端子電圧に関わりないエネルギー貯蔵分 eaxの軸流分の二つの意味で捉えられた。

一方、コンデンサのエネルギー貯蔵は端子電圧としてその意味が分かり易い。また、『エネルギー』にはその特徴として、極性・方向性がはっきりしている。コンデンサ内での『エネルギーギャップ』としてのその分布の偏りに現れる。コンデンサ内のただ空間に蓄えられるだけではなく、その極版の片側に偏って貯蔵される。その『エネルギー』の分布の偏りが電圧極性の負側になる点である。それは電池のエネルギー源が電圧の負側(陰極)で在る事と通じる。

エネルギー共振。『エネルギー』には極性が有る。

端子電圧とエネルギーの関係を見ると、電圧の2乗でエネルギー評価がされる。従ってエネルギーは常に正の量として捉える。しかし、その『エネルギー』には極性がある。『エネルギー』のその存在形態は不均衡に偏って分布する。均等に分布することはない。そのような意味をどの様に捉えるべきかを考えた。電圧波形は正弦波で表現する。その電圧の正負に対して、エネルギーの極性を考えた。一般には必ず『エネルギー』の波形は全て「正」で表現するのが普通である。しかし、電圧波形に対して、そのエネルギーの分布極性を考慮して、正負に極性が変る意味を踏まえて波形を描いた。それが次の図である。

1サイクルを4つの区間で分けた。

区間①:電圧が「正」に立ち上がる区間。コイルの『エネルギー』el が最大値で、コンデンサの『エネルギー』 ec=0[J]である。端子電圧に従って、コイルの巻き線間分布の『エネルギー』が増加しながら、コイルからコンデンサに『エネルギー』が流れだす。この el 最大値の『エネルギー』はコイル巻き線間には無く、コイルの内側に沿った軸性のエネルギー流として内部の還流様態として蓄えられている。端子電圧ゼロに対応した『エネルギー』の貯蔵形態である。端子電圧が立ち上がるに従って、コイル巻き線間に『エネルギー』が分布する事に成る。その『エネルギー』の分布はコイル巻線間でも、コンデンサ電極間でも、負極側に分布した様態である。その意味を波形の『負』の極性で表現した。

区間①から②に切り替わる瞬間。電圧が正の最大値で、コイルの『エネルギー』が全てコンデンサに移り切った瞬間である。『エネルギー』が今までの流れの方向から反転して、逆にコンデンサから再びコイルに流れ始める境界点である。

区間②:端子電圧が正の最大値から減少して『ゼロ』になるまでの区間。

今度はコンデンサの最大貯蔵の『エネルギー』がコイルに転流し初めて、すべてが転流し終わるまでの区間。

区間②と③の切り替わり瞬時。この瞬間は、コイルの貯蔵『エネルギー』が最大であり乍ら、コイルの端子電圧は「ゼロ」である。その瞬間に、コイルの『エネルギー』分布は巻き線間から、全て巻線内空間の軸性回転流の『エネルギー』となる。その『エネルギー』がコイルからコンデンサの『正』の側に流れ出し始め、コンデンサの正極の電極側に転入する区間となる。その為コイルの巻き線間のエネルギー分布も正極側に分布して『エネルギー』が流出する事に成る。端子電圧が負になる時、コイルの巻き線間の『エネルギー』の分布も区間②とは逆になる。その意味で、極性が急反転することを記号「j」で示した。

区間③:電圧が負で、『エネルギー』が正極側に分布し、コイルからコンデンサに『エネルギー』が転流する区間。丁度区間①と逆の極性で同じくコンデンサに『エネルギー』が転流する区間である。

区間④:丁度区間②と同じくコンデンサからコイルに『エネルギー』が転流する区間である。電圧及び『エネルギー』の極性が②とは逆に反転した状態となる。区間④の終端で、丁度1サイクルの終わりとなり、最初の区間①の状態に戻る。

以上で一区切りとなる。4つの区間で1サイクルとなる。そこから共振現象の『エネルギー』の一周期 T を判断する。それはコイルの L[H] とコンデンサの C[F] の積が時間[s=(HF)^1/2^] である事を考慮して、次の意味で解釈する。脚注(*)。

T = 4 √(LC) [s]

と捉える。

今まで、ω=2πf=2π/T=1/√(LC) [rad/s] から、T=2π√(LC) [s]と解釈してきた。確かに角度π[rad.]は次元解析では無意味な量と見做していたが、やはり周期 Tの次元が角度と時間の積[rad. s]となり、周期の時間[s]とは違う。

一つの解釈。実際の共振回路設計で、周期 T=√(LC) では結果が適合しない。2π=6.28 なら実際に近い設計値となる。という意味であったのではないか?

2π と 4 の差が実際の設計基準としてどちらがより妥当か。それは実験的に検証できよう。この解釈を実験で確認もせずに示すことの非科学論で恥かしい限りだ。実験室でもあれば、確認してから唱えたいの願い!!どうかご容赦願います。

注(*):  2p-D-11   物理的概念とその次元 日本物理学会、第53回年会、p.13. (1998-4-2).

先ず日本物理学会(長岡技術科学大学、電気系の先生の御厚意で入会させて頂いた)での最初の発表で、物理概念の基礎理論の矛盾解剖論を展開するための自然単位系 [JHFM]の発表。そこで基本概念に『エネルギー』[J]を据えて、時間の次元を [(HF)^1/2^] のインダクタンス L[H] と静電容量 C[F] の関係で捉える意味を提唱した。時間は勿論 [s]であるが、自然空間を伝播する『エネルギー』に着目すれば、真空伝播空間の誘電率 εo[F/m] および 透磁率 μo[H/m]を空間伝播現象の基準に据える必要がある。当然の事として時間の次元は [(HF)^1/2^]となる。この時間の定義はこの発表の重要な基幹を成すものである。1991年1月の研究内容「光の相対速度と空間 (2020/06/08)  関連」との関係で、時間の次元の解釈は重要な意味を持つ。

コンパスが示す道

今年初めに、磁気に関する記事をまとめた。文末に、「コンパスは自然世界の羅針儀 」。

電磁気学の要-Axial energy flow- (2019/03/03)で原子結合等もマグネットの機能が担っている事を述べた。

コンパスの指し示す意味が科学理論の本質の理解に欠かせないと思った。

コンパスは何故北を指すか?

誠に気が重い。筆者のような謂わば偏屈者が、伝統的で歴史の重みを背負った科学理論に異論を唱える事態をどう理解すれば良いかが分からず、途方に暮れる。

長い科学技術理論(電力工学の半導体電力制御論)に関わったお陰で、あらゆる電気理論の諸法則の深い意味を統合することによって、その関りに於いての矛盾が観えてきた。見えるもの 見えないもの (2015/03/12)にも『電荷』の意味を述べた。『電荷』と同じく『エネルギー』も目で見ることはできない。自然の眞髄は見えないものを観ることに尽きるかと思う。見えるは目で確認できるが、観るはその空間像を見ることが出来ないものを心で捉える意味と解釈する。

コンパスの磁極近傍空間に『エネルギー』が回転して流れていると観る。

『静電界は磁界を伴う』と表現した。しかしもう少し具体的な表現をすれば『静電界もエネルギーの回転流の場である』となろう。電界も磁界も同じ『エネルギー』の光速度流を解釈する技術的評価概念であると。

磁気コンパスの認識で、その磁極の Axial energy flow の方向の見えないものを観る作務であったと思う。何故マグネットの磁気は消えないかが不思議な疑問として残る。

世界は軸性エネルギー流によって創られた (2021/01/04)。

コンパスは自然世界の羅針儀 (2021/01/05)。

エネルギーと素粒子

現代物理学理論の研究内容はとても高度な学問で、筆者のような、その分野の素人にはとても理解の出来るものではない。だから素人がそんな特別の研究に異論を唱える事は、社会的常識からは許されない。しかし同じ自然科学の分野に属する学問であり乍ら、素粒子論の目指すものが一体この自然世界の中の何を探ろうとしているのか位は、誰もが理解できるものでなければならないと思う。『電荷』の存在理由さえ無いと分かった現在、改めて学問の意味を問いたい。何処でどのように関わる道があるのか?スポーツじゃないが、科学論を戦わす土俵は何処にあるのか。

ここでどのように解釈を論じても、専門家は見向きもせず、無視されるだろう。専門家が唱える内容は、量子色力学(QCD)、コペンハーゲン解釈、反水素原子あるいは電子気体モデル等の概念用語の高度専門的学術理論の世界である。しかしここで取り上げる内容は、中学生の学習内容程度の易しい範囲の電気回路論でしかない。しかしその内容は、初歩的でありながら、教科書にも解説されていない、新しい電気回路論である。『電子』の存在理由も無い事を唱える電気論である。

しかし、敢えてその素粒子研究が未来の社会への希望となるかを専門家にお聞きしたい。基礎研究は役に立つかどうかは分からない事でも、研究が大切な事は分かる。それでも科学への理解を深めたい思いを、共通の市民科学意識の深まりの為にやさしい電気回路現象との関係で確認したい。

何を確認したいか?それは空間に在る『エネルギー』はどのような素粒子から成り立っていると現代物理学理論の高度な自然世界の認識から見て解釈されておられるかを理解したい。それほど難しい事ではないと思うが、とても不思議に思うのは、物理学理論では空間に在る『エネルギー』をどの様に理解されているかが分からないのだ。

電気回路のエネルギー。

右図は豆電球の点灯回路だ。懐中電灯と同じだ。ただ、電線路の途中にコイル、電線を巻き付けた部分がある。回路要素としてはインダクタンスと言う。その値を Laa[H] とする。先ず、物理学理論ではこの電気回路現象をどの様に捉えているか。『電子』が回路動作の主役として取り上げられているように思う。しかし、そんな解釈はもう止めなければならない筈だ。その点に関して既に、中学生への応援電気回路論 (2021/05/09) でも解説した。自然現象はとても易しく、素直に接すれば分かり易いのだ。難しい概念で解釈すべきでなく、深い純粋な自然の心に触れて欲しい。それが空間に在る『エネルギー』なのだ。そこで述べた事はランプから放射される光は『エネルギー』であり、電池から供給されるのも『エネルギー』であり、電気回路全体の動作の主役は『エネルギー』であるという事だ。決して『電子』などの出る幕は、電気回路には無いという事である。ー今し方、8月16日10時半頃、上空をヘリコプターがうるさい轟音を挙げて行きすぎた?ー

コイル内の『エネルギー』の存在確認。

今までの論考で、電気回路は電線で囲まれた空間を『エネルギー』が光速度で伝送される現象の機能回路だと分かった。マイナス側の電線の近傍空間を伝送する現象だと。しかしプラス側にコイルがある。一体そのコイルにはどの様な意味が有るのだろうか。この回路の電流 I は電圧を V とすれば、

I= V ÷ R

と計算される。コイルの意味は式には何も現れない。ではコイルは電気現象に何も関りが無いかと言えば、そうでは無い。確実にコイルの中には『エネルギー』が貯蔵されている。しかもプラス側の電線路のコイル内である。その『エネルギー』を物理学理論ではどのような概念で理解しているかが分からないのだ。物理学理論では『エネルギー』が空間に在ると認識しているのだろうか?その『エネルギー』は『電子』など全く関りが無いのだ。もし、電気回路に『電子』が欠かせない論理的基礎概念だと言うなら、その訳を解説して頂かなければならない。『電子』がどの様に『エネルギー』の発生原因であるかを。

コイルの中の『エネルギー』は電気理論では一応、

E=(1/2)Laa×I² [J]

と解釈している。その式を理解するに、電流が『電子』の逆流と解釈するから、その式の『エネルギー』の意味を捉えるのは甚だ難しいだろう。

だからコイル内の空間に『エネルギー』が実在するとの解釈は教科書には無いのだ。何故か空間の『エネルギー』は物理学理論では認識していないようだ。

コイル内の『エネルギー』の実在性の証明。これがまた難しいのだ。コイルに電流が流れると、コイル内には「アンペア―の法則」によって『磁束』が発生するとの解釈を迫られる。自然世界に磁束など全く無くても、物理学理論によって、解釈の手法が決められてしまう。そこでコイル内に『エネルギー』が実在することをどう科学的論理で証明するかとなる。それが磁気コンパスに頼る事になる。有り難きコンパス様、様である。確かにコンパスをそのコイルの傍に近付けると、決まった向きにコンパスが向く。それは実験で確認できる。しかしだ、コンパスがコイル内で力を受けて、向きを変えたとしても、それがコイル内に『エネルギー』が実在する証明になるとは物理学の専門家が認めるかどうかは分からない。元々磁界と磁気コンパスの間の力の原因を物理学理論で、その訳を説明できるかどうかが怪しいのだ。磁気の「クーロンの法則」で、n極とs極の関係で解釈しているだけであるから、磁束があると言っても何故コンパスの向きが決まるかの訳は説明できていないのだ。その訳は空間の『エネルギー』の認識が無いから、磁束と言う物理概念の自然現象の本質を捉えていないからだ。磁束も『エネルギー』のある空間の現象でしかないのだ。それを、Axial energy flow の空間状態と解釈した。参考資料(*)。

コイル内空間に、『エネルギー』の軸性回転流がある。コンパスにもその磁極近傍空間には軸性エネルギー流がある。その空間の『エネルギー』同士の近接作用力が磁気コンパスの向きを決める現象の原理なのだ。すべて空間の『エネルギー』の関係で決まるのだ。『エネルギー』はどの様な素粒子で成り立つのかをお尋ねした。

(*): 25pWD 磁力密度 f = rot(S/v)  日本物理学会講演概要集 63-1-2. p.310. (2008).

お粗末な年賀状。

その年のマグネットへの恋模様。

マグネットの基礎研究

(2021/05/22)。マグネットの世界。

基礎研究とは不思議な意味だ。
これだけ科学技術の恩恵の中で生活している。長い伝統に支えられた電気技術の中で、磁気の意味は解っている筈なのだ。しかし、その理論は少し人が複雑に解釈し過ぎた概念で構築されたものだ。自然はそれ程複雑な意味ではないように思う。マグネットは日常生活にとても便利な生活用品となっている。

マグネット。
マグネットは科学理論での解釈には磁束がその基礎概念となっている。しかし自然はそんな磁束など持ち合わせていない。

マグネットの力。それは『エネルギー流』 -Axial energy flow-  の間の近接作用力だ。図の青い色で仮想した。


マグネットの特徴はその力の謎に隠されている。科学技術としてマグネットを捉えれば、S極と N極がありその二つの磁極の間にとても強い引力が働く。 それだけで利用できるから、技術的にはその原理など過去の法則で十分だ。という事で済まされる。磁極間の離隔距離 x と力 f の関係には興味を抱かない。しかし、本当に過去の法則通りかどうかを実験で確認してみようと思えば、それは「基礎研究」になる。おそらく法則通りの結果には成らないだろう。問題はその『力』の測定法がとても難しい筈だ。実験器具とその測定法(秤と仕組み)をどの様にするかがその結果に響く。なかなか思う通りの、実験結果が得られないかも知れない。元々磁束など自然界の無い上に、その概念では近付くとどのように変化するかの科学的論理はない筈だから。

磁束概念の否定。実験結果の予測をすれば、磁束の意味が分からなくなるだろう。間隔 x と力 f の間に磁束量が関わる結果はない筈だから。物理学教室におられる研究者がやる意味はある筈だ。それが基礎研究と言うものだろう。実験も無く申し訳ない記事です。

電荷間の力の矛盾論

(2021/05/09) 。電荷と電荷の間に力が生じると言う科学理論の矛盾。そんな解釈が何世紀にも亘って物理学世界の理論を主導してきた驚き。

電荷とは何か。
世界に電荷など存在しない。何故電荷が自然世界に存在するかの訳を物理学は示していない。

理論の電荷。

そこには2種類の電荷が定義されている。(+)と(-)と言う2種類である。それが空間にも物にも何時も欲しいと思えば、直ちに限りなく理論的に存在する事に成っているようだ。厳密な物理学理論で、その電荷の空間像が如何なるものかは確定していないようだ。空間に実在するという事は、必ず空間に占有する体積を占める筈だ。実在とは体積を占める条件を伴う。そこで空想によって、その像を上の図のように仮想してみた。(+)と(-)の記号で分けた。種類が異なるという事はどの様な空間的違いを備えているべきかと仮想して描いた。何処かコロナウイルス的な想念が含まれるかも知れないと顰蹙を買う恐れもある。お笑い頂いて結構な、厳密性や論理性が微塵もない空想図で御座います。専門家から定義に相応しい電荷概念の空間像をお示し頂ければ幸甚である。相手の電荷の認識を自然はどのようにするかが示されて初めて、2種類の電荷間の関係が論議の対象となると考える。その点で、触手を伸ばし、空間に雰囲気を醸し出し、何とか相手の素性を感知しようとの思惑で表現してみた。科学的な意味は全くないことをお断りさせて頂く。

力とは何か。
そんな事まで問わなければならない程、物理学理論が専門家業界の業界解釈に創り上げられているのだ。力の論理性さえ曖昧な解釈で虚飾されている。電荷間に力が生じるという前提が理論の根幹をなしている。異種電荷間には引力が働くと言う。引力の原因は、先ず互いに相手の電荷の素性を確認出来ることが条件となろう。目で見るあるいは匂いで確かめる訳では無かろうから、接触すること以外困難であろう。そんな意味も含めての空想上の図である。ただ(+)と(-)の電荷と言うだけの条件では、その間に力が生じると言う必然的な意味は全く含意されていない。そんなところから理論には権威的な強制が支配していることが多いようだ。科学理論でさえ、論理的とは言えない実態に冒されている。引力あるいは反発力は必ず相手の素性を知る事によって、はじめて生じるものである。相手が何物かを認識できずには、自然現象は関係性を発生しない仕組みの筈だ。

クーロンの法則の力概念矛盾。
何故気付かないのか?身の周りの自然世界と関りを持てば、そこには科学理論で解釈できる事象がどれ程あるだろうか。科学理論はそれぞれの専門的分野においての科学論的解釈の評価法による狭い領域に特化した解釈法であるように思える。この地球の現在の姿を、ここまでの長い何十億年もの歴史を経て辿り着いた結果として観たとき、どの様に思うか。太陽が送り届けた光の『エネルギー』がここまでの地球に育てた結果だと思うのはあくまでも個人的な感覚による解釈である。地下深くの石油資源や届かない深くの地下資源も必ず太陽の恩恵で蓄積されたものである。電気制御技術、情報技術が身の周りの生活環境を支配している。そこには独特の科学技術理論が専門領域の特化した姿で日常生活を支配している。電荷とその関係のクーロンの法則が科学理論の世界解釈の根幹を成して、全ての人の科学常識となっている。元素、原子構造もその電荷で解釈されている。自然世界の科学的認識には、その電荷が必ず必要となっている。しかし、自然は光のエネルギー一つがあれば、それが花も虫も水素も水も塩もベンゼン核も全てを創り上げる素原となる。自然は電荷など少しも必要としない。マグネットの結合力とその原理は何だろうか。それもエネルギー一つで賄える。軸性エネルギー流がマグネット結合の原因だ。原子周期の8も原子表面の8面磁極で解釈できる。電子周回運動の結合不可解は解消でき、目が回る論理的結合不可解論は消せるはずだ。原子・分子の結合力と周回軌道電子論の矛盾 (2018/01/09)。人が電荷間の力を解釈するのでなく、自然が結合の関係を決めるのだ。誠に申し訳なきことながら、文学的科学論になってしまった。電荷が相手の電荷をどの様に認識するかを科学理論でなく、自然の心に沿って考えれば分かると思う。

まとめ。
電磁気学の要-Axial energy flow- (2019/03/03) を結合力の意味として挙げる。