タグ別アーカイブ: Electric current

生活電気と『光速度』

物理学基礎理論、科学技術、科学教育、自然科学、電気磁気学、、、、、、、、

(2017/04/16 追記)　以下の文章はとても恥ずかしい。しかし、電気現象の全てが『エネルギー』の光速度伝播現象だとの意味に気付いてほしい。長くこんな基本的な問題が放置されていた事に不思議な思いでもある。(2022/07/03)追記。以下は書き換えさせた頂いた。

マックスウエルの電磁場方程式の十分条件欠落（静電界は磁界を伴う）を指摘して、すでに26年が経過した。電気回路と『光速度』の関係について、やっとその実相を捉えた。これこそ『電気磁気学』の眞髄である。(2018/12/05)追記。電気エネルギーの伝送と光速度の関係について、御理解いただきたい事がある。下の図に示したように電気配線はビニルなどの絶縁電線である。金属導体の表面を電気エネルギーは伝送される。絶縁電線であればその絶縁体がエネルギー伝送の伝送空間媒体になる。だから絶縁体のエネルギー伝送速度はその誘電率と透磁率によって決まる伝送速度になる。光速度と言う意味は従って厳密には毎秒30万キロメートルより遅くなるので、その点を御理解いただいて以下の記事をお読み頂きたい。それは変圧器の奇想天外実験(2015年の実験)ではっきり理解できた。回路の光速度エネルギー流

公的な学術研究機関、大学および大学院が自然科学に関する『基礎概念』に真摯に向き合わないで今日に至った。過去の法則や発見を盲目的に信奉してきた結果が今日の科学概念の間違いを社会に広めて来たのである。端的な事を挙げれば、『電荷』の存在の『嘘』がすべての始まりと観たい。マックスウエルの電磁場方程式で、電気現象が光に基づくと理解したように認識しながら、電気回路が『光の速度』との関係で捉えられていない。少しも光との関係で、電磁気現象を理解していない。科学研究者の社会的問題として取り上げなければならなかろう。

大学等の学術研究機関の研究者も学校教育での教育内容（高等学校の理科教育等）についてもっとその内容に注意を注いでほしい。家庭の電気配線にはFケーブルという配線が使われています。導体材料は軟銅線で、それを塩化ビニルで被覆絶縁した2本をまとめて更にビニル絶縁被覆を施した配線である。電気の教科書は、その導線の金属内を電子が通ると説明している。そんなのは『嘘』である。Fケーブルの断面で示した。そこを電気エネルギーが電線に沿って、電線の近傍空間を流れるのである。電圧の極性＋・－の方向性で、電気エネルギーの流れる向きが異なる。図のような場合は、下の電線の周りから、負荷に流込む。それは配線電源の電圧で決まるエネルギーの量の分布に対して、負荷にはそのうちの一部が使われ、消費される。(2022/03/17)追記。『エネルギー』の流れる姿は現在次のようにまとまった。 　瞬時電力の具象解剖 (2022/02/03)

電気配線で、負荷消費電力がどの程度のエネルギー流で賄われるかを試算したので示そう。それが図の下の配線図である。負荷消費電力を１ｋWとしよう。ほぼエネルギーの流速は「光速度」であるとしよう。それは回路の定数から決まると見られる。配電線の長さ１ｍ当たりにどの程度のエネルギー分布密度かを算定した。負荷供給分だけで計算するとすれば、　w c = p [J/s] , w=p/c [J/m] から計算できる。僅か 3.33[μJ/m]の密度分布のエネルギー流で１ｋWの負荷に電力が供給できるのである。エネルギー流の速度が『光速度』であるからだ。如何に『光速度』が自然現象で大きな意味を持っているかを理解しなければならない。家庭電気の中で、『光速度』の意味を理解することが如何に大切かという事である。

スイッチ Sの意味。電気配線で、必ず回路に使われる部品がスイッチ、ブレーカーである。電気配線に切れ目が僅かにあれば、電気回路でのエネルギー流の機能は停止する。基本的には金属などの導体が繋がっていなければ、エネルギー流は遮断される。電線周りを流れるエネルギーはスイッチ端子間で遮断され、流れられない。

電線の太さと電気エネルギー流　電線は『電流』の値に対してその使用する太さが必要である。例えば、導線で単線太さ1.6mm直径程度の物が家庭用屋内配線（軟銅線）の普通の太さだ。その電流値は27A（電気設備技術基準で規定2018/12/02追記。一般家庭の配線は技術基準でも15[A]まで（1.6mm軟銅線）となっている。）まで条件により流せる。だから、電線の太さについて、『電流』が電線の内部を流れるからだと思い違いを引き起すのはやむを得ないかもしれない。しかし、電流（電子の逆流）は流れていないのである。それは電線導体の周りをその表面に沿ってエネルギーが流れるのである。ただエネルギーの流れる密度は電線導体の表面に沿って流れる為、その電線表面空間の面積が必要なのである。導線の実質の断面積など無関係で、空間の広がりだけは必要なのである。だから、導線のその中が中空でも、どんなに薄い銅の膜でも、表面積があれば良いのである。その空間の限界貯蔵エネルギーは計算してみれば、とても小さい値である。その空間の貯蔵可能なエネルギー密度は小さいものである。その代わり、速度で「光速度（秒速30万キロメーター）」という恩恵を自然が与えているのである。

参考：力学から見た電流矛盾および回路とエネルギー流ー電流解剖論ー

無限を手のひらに

科学教育、自然科学、言葉、、、、、、

無限を手のひらに

今は、少し高揚した気分。ウイリアム・ブレイクの詩文に似た言葉。エネルギー（energy）とは？　にある。いつ書いたかも定かでないが、額に入れてあった。そんな文字に気分が乗る。昨日投稿した回路とエネルギー流ー電流解剖論ーについて思いを巡らしていた。電気回路の物理現象が氷解したと納得した。全て『光』のエネルギー一つがその真髄を担っているのだと。無限と永遠の不可思議に出会った気分だ。電気現象が光で解釈出ると確信した。

超伝導現象とは何か？

物理学基礎理論、理科教育、科学技術、科学教育、自然科学、電気磁気学、、、、、、、

日本物理学会の発行誌「大学の物理教育」を手にした。今回は『超伝導現象』に関する教育報告記事が載っている。それは高校生、学生や一般市民を対象にした公開講座などである。誠に理科離れを食い止める方法としては大いに結構である。しかし、その現象の物理的原理や解釈については私自身も疑念を持っている。『超伝導現象の誤解』　日本物理学会講演概要集第63巻p.691 　(2008.9.20)　で現象の解釈が間違いである事を発表した。難しい理論に「BSC理論」と言うのがあるが、『電流』が導線内に流れていない事を考えれば、理論がどうであろうと『超伝導現象』の電流解釈からして間違いであることは否定できない。この辺に、即ち学生に理解させようとしても、理解させるだけの解り易くて、納得させ得るだけの説明が出来ないジレンマを抱えた研究者側の実像があると思はれる状況に、本当の理科離れを起こす原因があるのだろうと考える。私自身が、電力変換制御回路の電流解析を得意としながら、否定する『電流』概念の矛盾認識がある。電流は流れず 。電流計は何を計るか 。に電流の意味とその矛盾を述べてある。

超伝導現象はその磁気特性に際立った特徴がある故に話題に成り、利用されている。『マイスナー効果』と言われる現象がある。超伝導現象として目の前に提示するには効果的な現象である。低温超伝導体が磁石の上で空中に浮かぶ現象のことらしい。希少金属で話題になったネオジム磁石の強力磁場中で浮くらしい。だから、超伝導とは磁場、磁気に関する現象と解釈すれば良い。そこで磁界とは何かであるが、それがそもそも『電流』とは何かを問う事に成るのである。電流計で計るものは決して導線の中の電子の流れる量（逆向き）など計ってはいないのである。導線のコイルの周りにできる『磁界』を磁気的な力を利用して検出しているだけなのである。そこで『磁気、磁界』とは何か。磁界・磁気概念の本質 。ファラディ電磁誘導則・アンペア周回積分則の物理学的矛盾 。等で電流や磁場の関係を、教科書の矛盾を解説した。技術は生活に便利さを提供する。しかし、その物理現象の解釈には矛盾が多く、その本質に真剣に立ち向かう研究者の姿勢が無ければ、本心から納得できずに、理科分野への近づき難さの気持ちを起こさせないかと心配でもある。磁石の強力磁場上に物体（超伝導体）が浮遊する『マイスナー効果』は物体が磁石の空間磁気エネルギーの回転流が磁石周辺部に集中して、物体がそのエネルギーを反射する事によって生じる現象と解釈する。物体にエネルギーが入射すれば浮力は保てなくなる。それはエネルギー入射ロスによる加熱現象を起し超伝導現象が破れるのであろうと解釈する。導体との関係で、エネルギーが導体内部の結晶構造に因り熱化すればエネルギーロスになる。しかし、導体内部での熱化が起こらないエネルギー流は、殆ど導体表面でのエネルギー反射現象に因り、損失が起きない状態と解釈する。上の図は日本物理学会で、超伝導現象の誤解　第63巻第2号第4分冊 p.691 の発表に使った資料である。