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放射光の発生原因の不可解?

部屋の照明は白熱電球で、最近はLED照明灯具で得られる。

雷の稲妻光は天空の自然現象だ。本当は海水から蒸発した水蒸気の空間への放射熱エネルギーなのだ。『電荷』が何故光になるか、その説明が全くないのだ。科学者の解説が筆者には全くの『嘘』にしか思えないのだ。皆さんが何故『電荷』を信じるか理解できない。プラスの『電荷』とマイナスの『電荷』がどの様な反応によって『光』に変換されるかの解釈が全く示されていないにも拘らず、専門家の学説をいとも簡単に信じる事の不思議な社会現象が理解できない。殆ど考えない科学者集団の専門的複雑な権威に完敗の社会現象だ。

( +Q[C] ) *( -Q[C])    =    光『エネルギー』

上の式の『等号 :=』の数学的定義解釈の不可解。

何故、電荷が結合すると、どの様な物理的原理で『光』になると言うのですか。

『電荷』論者はどの様な解釈論を展開なさるか。『電荷』否定の私には理解できないのだ。

発光例。

白熱電球 (2013/02/28) の画像だ。エジソンの発明によって、蠟燭や燈油ランプから白熱電球の明るい照明技術の恩恵を受けてきた。こんな電燈の光放射現象についてもどれだけ論理的な物理学理論に因る解釈が示されているだろうか。電球フィラメントが2000度か3000度の高温度になると、光が放射される。『エネルギー』は熱であろうと光であろうと、どちらも同じ物理量のジュール[J]と言う実在空間量なのである。光の『エネルギー』をどの様な空間の量と認識するかが問われている筈だ。光も壁に入射すればそのある分が『熱エネルギー』に変換され光から熱に変わる『エネルギー変換現象』の経過を辿るのだ。『電子』論者は電源からどのように『エネルギー』を負荷に伝送するかを示さなければ成らない筈だ。『電子』には全くその機能を発揮するだけの論理性を担うことが出来ないのだ。

 雷の正体 (2012/11/13)で示した絵だ。送電線の鉄塔電線保持碍子に、碍子保護用具としてアークホーンが取り付けられている。雷の衝撃電圧が電線路に侵入した時、碍子の表面から火花を離す機能を発揮する。その火花をアーク放電と言う。当然発光と熱現象を伴う。

雷から光量子像へ (2021/08/27)の絵図である。雷の正体が何かを知ることは大事な自然現象の認識に欠かせない。この絵図は、その雷が空間に光の『エネルギー』の衝撃波を放射させる現象であり、その発生の瞬間の空間像の認識に役立つかとの思いで表現したものである。自然の世界は、その本質が極めて単純、純粋であるからこそ人が複雑に解釈したくなるほど理解が困難なものと思う。結局『電荷』なる虚構概念を仮想して、自然現象の『雷』を理解しようとした訳である。科学理論は人が自然現象を解釈する手段として創り上げたものである。だから物理学理論も、その原理を詳細に吟味すれば、その解釈論理には、とても曖昧で「こう解釈したら良いのではないか」程度の思惑論が多いのだ。『雷』はその観測に必ず放射光の稲妻が観測される。その光とは何かと本当に理解して『電荷』との論理性を捉えたかと言う問題なのである。

元々、雷撃の衝撃波形を、送電線路での保護対策の電気技術として研究される過程で、その電圧波形が基準波形として決められていた。その衝撃波形は『電圧波形』でオッシロスコープなどで観測され、その2乗に依り空間の『エネルギー波形』の伝播現象と当然の事として見做していた。

光の作用性の強さが『周波数』に依存すると言う科学的知見(プランク定数)で理解されていた。光の粒子性と波動性と言う二つの見方の統一が必要との思いから、雷撃波の空間『エネルギー』分布波との結び付き以外光の空間像は捉えきれないとの認識から、光量子空間像を提起した。その最初が、 28aYW9 プランク定数の次元と実在概念 第56年次大会 日本物理学会講演概要集 p.310. (2001)  である。『雷』が空間の熱エネルギーの飽和現象の爆発であるとの見方で、指数関数形に表現したのである。

結局、海の温度と上空の寒気団との関係から、地表の水蒸気が保有する『熱エネルギー』の水分子の膨張・収縮現象との兼ね合いで空間に『エネルギー』が滞留するのである。その『エネルギー』が保有限界を超えた時、突然の『エネルギー』放射爆発となるのだ。それが『雷』の本質である。決して『電荷』等の創作概念は無関係である。

光は、焚火の光も白熱電球の光も、稲妻の光も全て同じ自然の本質の姿、『エネルギー』の姿なのである。空間を光速度で伝播する『エネルギー』の縦波である。光は『エネルギー』である。熱も『エネルギー』である。電気回路を流れるのも『エネルギー』である。質量も『エネルギー』である。自然の本質は『エネルギー』なのである。

法則は思考停止の‥(オームの法則)

自然現象を解釈する、あるいは科学技術理論を繙くとき、その意味を理解するためのとても有効なものが『何何の法則』と言う形式の解釈論である。

その『‥の法則』と言うだけで、いちいち細かい条件や、状況を言わなくても大よその科学論の内容が伝えられる。

その御蔭で、科学論が論じ易くなっていることも確かだ。『‥法則』と言う解釈論法の有効な点だ。しかし、それはまた、その『‥の法則』と言うだけで、その内容の意味を深く考える習慣を失わせる欠点にも成り易いのも事実である。

『‥の法則』と言えば、それが過去の科学理論を支えてきて、現在まで教科書などの記述の内容を支えていれば、其れだけで科学論の常識と成って、深く考える、疑問を抱く事は無い。

全て思考停止の安穏御殿で安んじて過ごせる。

その意味を有名な『オームの法則』を例に取り上げてみよう。

法則とその回路。

1820年の『アンペア―の法則』。

1826年の『オームの法則』。

1831年の『ファラデーの法則』。

中でも、『オームの法則』は誰でも知っていて、電気回路を考える時に欠かせない、基礎的科学技術理論の『法則』と言えよう。

図は電球の点灯回路だ。『電圧』 V[V]、『電流』I[A]、『抵抗』 R[Ω]そして負荷の『消費電力 』P[W]の4つの電気技術概念量の関係で、電気現象を解釈する『法則』を考える意味を表現した回路である。

この法則の御蔭で、電気回路現象の利用は誰でも可能になって、現在の電力『エネルギー』の生活を支える基盤技術文化を構築できた訳である。

しかし、それでも『電圧』および『電流』の物理的意味をどれだけの人が分かっているだろうか。それは技術法則が、それ以上考える必要もなく完璧で、その自然の真髄を考えても経済的利益にはつながらない宿命に在るからなのかも知れない。

『電流』、『電圧』の物理的意味。その意味は空間を流れる『エネルギー』で電気回路現象を理解する必要があるのだ。

やめて欲しい教科書や巷のIT検索場の解説。特に中学生の、まだ理解できない子供達に対する押し付けの、考えない人の解説が横行している現状が悲しくも怖ろしい。

それは『電流』が『電子』の逆の流れだと言う、自然の世界を理解していない、自然世界に『電荷』など実在しないにも拘らず、『電子』と言う『真赤な嘘』の『創り概念』に因る解説である。

その責任は大学の教育者や物理学研究者の専門家にお考え頂かなければならない社会的課題でもあると思う。社会の仕組みや体制、社会制度を考える一般市民の科学的認識による未来社会への希望が生かされて、未来を構築する道に成るものと思う。その意味で少し、『電荷』による解釈の具体的な問答を提起し、皆さんからも教育に意見を反映して欲しいと思う。

〈問答〉

『電荷』概念による解釈理論。特に『電子』が『電流』の逆に流れると言う解釈理論の意味を考えて、その『電子』が論理的な科学理論となるかを確認して欲しい。

回路条件。

回路条件を右図のように仮定する。電気回路の分布静電容量を、一例としてC=1[pF/m]と仮定した。電球の電力をP=1[W]。勿論『エネルギー』の電気回路内の伝送速度は光速度である。この空間を流れる『エネルギー』の概念が重要と解釈するが、物理学理論ではほとんど意識されていないようではあります。

「問1」 電線路電圧3[V]は何によって決まるでしょうか?その『電圧』の原因が『電荷』ならその分布はどうなるでしょう。またその『電荷』の内、プラス側の『電荷』はどの様な『物(元素、イオンあるいは素粒子)』が担うのでしょうか。

「問2」 電流 I=0.33[A] となる。『電子』が流れるとすれば、その電線内の分布量[C/m]または[個/m]は幾らでしょうか。また『電子』の流速は何によって決まるのでしょうか。ただし、『電子』の電荷は1.602×10⁻¹⁹ [C]とします。

「問3」 特に重要な問題が『電子』はどの様な機能によって、ランプに消費する『エネルギー』を伝送するか。という事である。『電子』の運動エネルギーかそれとも他の機能で負荷に届けるのかの『電子』論に対する『エネルギー』伝送の根本的疑問である。届けた後の帰りの『電子』の保有『エネルギー』はどの様になるか。それが『エネルギー保存則』の意味を考えて、欠かせない基本である。電源から負荷に『エネルギー』を伝送するのが電気回路の役割であるから。過去の記事電子は流れずがある。

「問4」 上の『電子』の分布の場合に、その流れが『電圧』の電荷分布に影響を及ぼすことはないのでしょうか。

以上、物理学理論の根源概念『電荷』が電灯点灯回路に果たすだろう機能を仮想して、その意味を考えてみた。その場合の疑問を『問答』にした。全く専門的学説に疎い者の解釈ですが、基本的な疑問を取り上げました。余りにも幼稚な疑問であるとは思いますが、大学理学部の教育関係者や理論物理学の専門家の視点で解釈を頂ければ有り難いです。

 

 

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。

エネルギーの計測と物理概念

(2022/01/24)エネルギーの計測。この記事を書きながら、渦電流の技術概念を先にと思って、渦電流とは何か?を投稿した。

『積算電力計』が正しく『エネルギー』の消費量を計量している。電気量としてその『エネルギー』の使用分を電力会社に毎月支払っている。その『エネルギー』の意識が物理学理論には無い。不思議に思わないか?

(2022/05/28)追記。物理的概念としての『エネルギー』を理論で捉え、理論の基礎概念としているかをこの記事で問うのである。電気回路内の電線路で囲まれた空間を光速度で伝送されている『エネルギー』を認識しているかを問うのである。現代物理学理論の論理性があるかの根幹を問うのである。それは電線路の空間の単位長 1 [m] 当たりに流れている『エネルギー』の分布量を認識しているかを問うのである。決して『電圧』や『電流』という電気技術概念ではその自然現象としての『エネルギー』の認識は出来ないという意味である。ただ、一か月間の電気使用量として各電気需要家は電気料金として『エネルギー』の使用料を [KWH] の計量値に支払いをしている。その『エネルギー』の電線路の流れを物理学理論として認識する事が科学論の論理性として欠かせないという意味である。

空間の『エネルギー』。電気エネルギーや光エネルギーあるいは熱エネルギーなどは真空空間にも伝播し、実在する。

物理学理論で⦅エネルギー⦆と言えば、質量に関わる『エネルギー』で、運動エネルギーと位置エネルギーが学校でも教えられる。しかし、質量に関わらない空間の『エネルギー』については学校では教えられていない。その空間の『エネルギー』を科学技術で計測する事は不可能だ。光の空間伝播する『エネルギー』を測定できない。太陽光線の空間伝播の『エネルギー』を計測できない。電磁波の空間分布『エネルギー』を計測できない。科学では測定できないものは論議の対象にはなり難い。だから空間を伝播する『エネルギー』と言うものの実在認識が無いのだろう。

『エネルギー』の物理量としての計測。唯一科学技術で『エネルギー』の利用物理量を計測する方法が『積算電力計』([kWH])だろう。電力会社からの電気量の請求書に記されている[kWH]の量である。

1[kWH]=1000×1[J/s]×60×60[s]=3.6×10⁶ [J]

を基準量として物理量の『エネルギー』を計量している。

電気エネルギーQ[J]を商品として、商品の売買の経済の仕組みに成っている。決して自然界に存在しない『電子』の量を使っている訳ではない。電気需要家は電気の『エネルギー』を商品として買っているのだ。

積算電力計は各家庭の玄関に設置されている少し大きめのボックス型のメーターである。内部を観察すると、電気の使用時にはアルミの円盤が回転している。電力の時間積分値として計測しているのだ。『アラゴの円盤』と言う有名な物理現象を利用した『エネルギー』の計測器だ。勿論空間の『エネルギー』の計測ではないが、ジュール量[J]の取引量として計測している。光のhc/λ[J]の評価エネルギー量概念とは違って、正しく物理量の『エネルギー』の使用した絶対量を計測しているのだ。

リアクトル負荷の電気回路現象

送配電線路は電気エネルギーを必要とする需要家に、その『エネルギー』を供給する電気設備だ。需要家は高炉、製造工場、高速鉄道(リニア新幹線が未来の悔恨とならないか気掛かりだ。技術開発に懸命なご努力をなさる方々には済まないのですが。需要電力が原子力発電一機分に近いため、温暖化と生活環境破壊の原因となる虞がある。トンネル風圧がリニアの利点を消し去るから。新技術開発の社会的合意の問題が取り残されていないだろうか。)あるいは高層ビルの照明・電熱など多岐にわたる負荷が対象になる。

負荷の形態はその『エネルギー』の受給によって、電線路の回路現象にその影響が現れる。半導体回路などが増え、そのスイッチング特性によっても様々な悪影響が現れる。

電動機などもその『エネルギー』の消費にリアクトルの特性、『エネルギー』の貯蔵・放出が関わり、電気回路特性に僅かな影響を及ぼしている。それは実際にはベクトル解析手法の中での電気理論として分かってはいる。

電気回路現象の特性を理解するには、『電圧』『電流』による解釈ではその物理現象としての真相を理解することはできない。それらの概念は電線路をほぼ光速度で伝送する『エネルギー』を電気技術評価量として評価した概念であるから。電気現象の物理現象としての理解はその『エネルギー』がどの様に電気回路内で振舞うかを捉えなければ不可能である。負荷にリアクトルの誘導性が含まれる場合が、その電気回路内の物理現象を理解するにとても良い例題となる。それはリアクトルの『エネルギー』貯蔵が電源電圧の位相との関係で、回路内への『エネルギー』供給源としての働きが丁度電源と似た機能を発揮するからである。その意味を理解すれば、『電子』が回路を流れる等と言う間違った物理学理論は消し去られる筈だ。『電子』が負荷にどのように『エネルギー』を供給するかの論理的解釈が示されれば、考え様も有るかも知れないが、それは無理である。要するに物理学理論の欠陥は『エネルギー』の空間像で認識できていない点である。

誘導性負荷時の電圧。初めに電源と電線路電圧の物理的現象を述べておこう。

負荷が誘導性の場合は、その負荷には幾分かの電線路側に戻す『エネルギー』の原因となる e(ωt) [J]を保有している。電源はその端子電圧 vs(ωt)[V]のみしか制御できない。電線路内全体の電圧など全く監視・制御できない。ただその『エネルギー』供給端の電圧を制御するだけで、自動的にその端子の回路定数 C[F/m] が電線路に必要な『エネルギー』の分布量を電源側に放出させるのである。電線路全体で、電源の制御電圧値に対して欠損あるいは余剰が生じれば、自動的にその差分を補うべく、電源から『エネルギー』が供給されて、電線路全体が規定の電圧に保持されるように修正されるのである。更に負荷が誘導性の場合は、負荷も電源と同じような『エネルギー』の電線路内への放出機能を持つ。

『エネルギー』の光速度伝播現象。電線路はその構造によって回路定数が決まる。しかし、『エネルギー』伝播空間媒体が空気であれば、その伝送速度は光速度 co=(μoεo)^-1/2^[m/s]になる。絶縁媒体なら速度は落ちる。『エネルギー』は電線路導体内など流れないから。この『エネルギー』の伝送速度が電源電圧制御指令に従いながら、電線路内の電圧分布を基本的に支配する。

線路内電圧vx(ωt)が電源からの距離xとすれば、同一時刻tであっても、その位置の『エネルギー』分布は電圧波形の遅れとして、厳密には電源より⊿t = x/co [s] だけ位相が遅れる。しかし、光速度はその遅れを考慮する必要が無い程の瞬時伝播の速さである。それでも『エネルギー』の伝播が現象の基本になっている。さらに、そこにリアクトル負荷の『エネルギー』の回生現象が加われば、複雑な位相の状況を呈する。以上の現象を基本的に認識しながら、電気回路現象を電気理論の電圧、電流で解釈する場合も、常に『エネルギー』の意味を意識する事が大事だ。

vx(ωt) = √(δx/C) [V]

のように表される、電線路の『エネルギー』分布密度が電圧値の電気技術概念なのだ。

純リアクトル負荷の回路現象。

厳密には、電圧値は負荷まで同じ電圧値ではない。電源より必ず位相が遅れる。その訳は光速度による『エネルギー』分布の伝播遅れが必然的に起こるから。

(2021/12/19)。ここまで来て、何故電力が『エネルギー』の流れ δi[J/m]でなく電圧分δv[J/m]との積に因るかに疑念が沸いた。それが  電力 その禅問答 (2021/12/14)になった。

その疑念の前に、考察の回路があった。

右図はリアクトルのエネルギー e(ωt)[J]が端子電圧の時間積分で決まることを示す。本来、電線路空間を通して、伝送される『エネルギー』は電圧の規模・大きさの2乗の意味で、その物理量が認識される筈だ。それを自然の本源と技術概念で指摘した。その事を理解すると右図に示す電力 p(ωt)=de(ωt)/dt で解釈すれば、電圧値 vr(ωt)の2乗δv(ωt)/C [V]によるとの解釈が可能かもしれない。そこに電線路電圧規模が『エネルギー』伝送機能の意味に因るとの合理的な解決の糸口が有るかも知れない。

自然の真相と科学技術の間にかける橋の美しくあって欲しい。電線路伝送の『エネルギー』の捉え方の未だ結論に到達して居ないが、ここでひとまず休憩とする。

科学実験の世界

とても面白く、貴重だ。世界を変えた20の科学実験

表紙の写真はマイケルソンとモーリーの光の相対速度検出実験に関するものであろう。

実験で光の相対速度が検出されなかったという結果をアインシュタインが『特殊相対性理論』の根拠にしたと理解している。

しかしそれは、レーマーが木星の衛星観測から『光の速度』の相対性を実験的に証明している筈だから、光の速度は何処で観測しても、観測者に対して「一定だ」と言うのはアインシュタインが間違っていると思う。

アインシュタインの「特殊相対性理論」が物理学理論に大きな影響を与えた。そのころから量子力学など理解困難な理論が華やかに唱えられてきたようだ。

マイケルソンとモーリーの実験は光の相対速度検出実験が成功しなかったが、その実験結果への試みが間違っていた訳ではない。光は『エネルギー』の縦波伝播であるから、観測者との間には必ず『相対速度』がある。ドップラー効果と言う現象が存在する事は、それが光の観測者に対する相対性の証拠である。

『静電界は磁界を伴う』は『電荷』概念否定の実験結果でもある。一つの新しい科学論への認識を喚起すると思う。ロゴウスキー電極空間の磁界 (2020/06/18)。

 

 

電力 その禪問答

『電力』と言う用語の意味位は分かって当たり前だ。それは電気『エネルギー』を利用して、社会経済活動の根幹を成す仕組みを支える用語であろう。

ところがだ、その意味が理解できないのだ。電気回路現象をその物理的本源から問い直すと、『はてな?』が考えろと促すのだ。不思議な事に、分からない疑問が増えるのだ。

基本回路で考えてみよう。

p(ωt)=v(ωt)i(ωt) ?

 

我乍ら驚いた。正しく禅問答だ。電圧と電流の積が何故電力になるか?その物理的意味が分からないのだ。

『はてな?』の意味。少しその前提を述べておく。『電圧』は電線路空間の『エネルギー』分布密度で解釈する。

v(ωt)=√(δv/C) [(J/F)^1/2^=V] 。

のように電線路単位長さ当たりの『エネルギー』密度分布δv(ωt)[J/m]がその電圧の技術概念の基になっている。同様に、『電流』も

i(ωt)=√(δi/L) [(J/H)^1/2^=A]

のように、『エネルギー』分布密度δi(ωt)[J/m]の流れとして解釈する。

この意味で電圧、電流を捉えれば、それは如何にもその時刻における瞬時値と解釈できる。電線路の1メートル当たりの分布『エネルギー』密度と言う瞬時値と見做せようから。しかし、電圧と電流の積として、電力 p[W=J/s]を考えるとそれは瞬時値とは言えない。1秒間、1[s]当たりの『エネルギー』量を意味する事に成る。電圧、電流及び電力の波形を描けば、次のように表現する事に成っている。

この波形を見ても今まであまり違和感を持たないでも済んだ。科学技術理論と言う学術論は殆どその専門家の解釈理論で、専門家と言う慣用学術論組織内では立派に通用する。然し乍ら、図の電力p(ωt)の次元は[J/s]の1[s]間の『エネルギー』量を示す瞬時値である。

禅問答という意味。実はもっと不可解な迷路に迷い込むのだ。

p(ωt)=v(ωt)i(ωt)=√(δv(ωt)δi(ωt)/LC)=co√(δv(ωt)δi(ωt)) [W]

ただし、光速度co=√(1/LC)[m/s] である。

上の式は光速度の30万キロメートル分の『エネルギー』量を積算した意味で捉えれば、何とか辻褄合わせは出来るようだ。電力はやはり1秒間の積分量を評価する意味だと。だから波形の意味は論理的な瞬時値概念を表現しているとは言い難いのだ。 しかし、電力が電圧と電流の積と言う算定値に依って技術評価することの意義は極めて高いのだ。

負荷が電力設備系統に要求するものは『エネルギー』しかないのだ。『電子』や『電荷』など全く必要としていない。だから電線路空間を通して『エネルギー』の流れが物理現象として捉えるべき対象の筈である。そこで、『エネルギー』の流れなら δi(ωt)[J/m]だけで解釈出来るのではないかと思うが、そうでは無いのだ。必ず、電圧との積でなければ『エネルギー』の供給の評価が出来ないのだ。

電力系統は送電電圧値に依って、同じ電流でも送電容量が、そのレベルが違うのだ。『電圧「と『電流』の積でなければ送電『エネルギー』の評価が出来ないのだ。

一体『電圧』の意味は伝送『エネルギー』に対して、どの様な物理的概念を持つと言うのか?それが不可解の『禪問答』たる意味である。自己撞着とはこの事か?

分かろうと藻掻いて、分からなさが増大する。❓❓

電流計とエネルギー流

電流計は何を計るか(2)  の結論を印す。

上の回路(2)の電流計は回路のエネルギー流に対してどの様な意味を持つか。

結論。

(2022/08/29)追記、訂正。上の回路で、電力 p が

p=δp/√(LC) とした。この条件は、負荷が電線路の特性インピーダンスに等しい場合である。瞬時電力の具象解剖 (2022/02/03) を参照。

回路のプラス側に電流計A を繋いだ。その回路の回路定数をまとめた。回路定数は単位電線路長当たりの値とする。L[H/m] 、C[F/m] 等の電線路に電流計が接続されれば、負側電線路近傍を伝送される『エネルギー』δp[J/m]が負荷の特性で決まる。そこに電流計が挿入される訳だから、その伝送エネルギー流は乱れる。『エネルギー』はその値や波形を科学的実験で測定できない。電気理論は電圧計や電流計で、その回路現象を捉える。しかし『エネルギー』は観測できない。電流計のコイルに貯蔵される『エネルギー』の量をδa[J]とする。Laa[H]が回路に挿入された時、回路定数をどの様に解釈するか、それを平行二線式回路の定数について に述べた。電線路電圧は電流計の電圧降下分を無視すれば(コイルに平行に抵抗値ゼロと見做せるシャント抵抗SHで回路電流Iを流す)、回路電圧V一定と考える。ただ、電流計接続回路部だけの回路に『エネルギー』分布に変化が起きる。電流計がプラス側に繋がれているから、そのコイル分の『エネルギー』が電圧のエネルギーギャップ条件を乱す事に成る。その『エネルギー』分は負側で保障して、電圧一定条件の『エネルギーギャップ』を保持する事に成る。電流計部の『エネルギー』の伝送速度が遅くなる。その事で、電線路全体の伝送電力p[W]は何処も一定に保たれることになる。負側電線路近傍空間の伝送『エネルギー』密度δA[J/m]および電流計コイルエネルギーδa[J=(J/m)と等価]の間に

δa=(Laa/L)δp

の関係がある。

以上が結論である。『エネルギー』量が計測できない科学的検証の限界が在る。それは文学、哲学と言われるかも知れない。ただ一つ重要な実験結果として、変圧器の奇想天外診断 (2015/06/02) および天晴れ(コイルと電圧とエネルギー)に示した意味が電線路の『エネルギー』伝送の電磁現象の原理を示していると言えよう。

電流計は何を計るか(2)

初めの頃の記事、電流計は何を計るか (2010/11/10) で、少し長い記事だが磁気の関係を論じた。

電気回路について前の記事で漸く、電線路の回路特性 (2021/08/10) の認識に辿り着いた。線路空間を伝送する『エネルギー』が電気回路の機能の眞相であった。それでは電線路に繋ぐ電流計は何を計るのかと、新たな疑問が浮かぶ。

この記事(下書きは、8月28日で止まっていた。)を書くために、その準備が必要であった。平行二線式回路の定数について がそれだ。

 

図は電灯回路だ。電源は電池の直流電圧だ。

図(1)はプラス側の電線路にコイルLaaが付加されている。このコイルはどんな働きをするのだろうか。直流回路でコイルはどのような機能を持つと考えるか。さらに、プラス側の電線路には『エネルギー』は分布しないと今まで解説してきた。図(2)の電流計の接続との関係も含めて考えてみよう。電流計接続はプラス、マイナス側のどちらでもほとんど変わりなく、同じ値の計測値を示す筈だから。

このような簡単な回路で、電気現象を考えることに科学理論としての価値をどの様に観るだろうか。

その検証は学術理論の専門家の科学論の世界に入って論じても、無理である。『電子』否定の科学論が愚直に、真剣に考えて頂けて意味を持つのは、このような中学生にも解る単純な電気現象にこそ、そのカギが隠されている。今もって、電気回路で『電子』が『エネルギー』を如何に負荷に伝送するかの機能を高度な物理学理論を研究なさる専門家は誰も説明しない。それは論理的に理論が矛盾に満ちているから、『エネルギー』を負荷に伝送するための、どの様な『電子』の具体的機能によって『エネルギー』の保有を担うかの合理的解釈が出来ないからである。

(1)の回路。直流では、定常状態でコイルはインダクタンスとしては機能しない。周波数が無いから、ω=0 であり、ωL=0 である。電源電圧 V「V] とすれば、電流は

式   I=V÷R [A]

となり、コイルのインダクタンスLaa[H]は式には現れず、負荷に影響を与える意味は無く、『エネルギー』伝送に何の意味も持たない解釈となる。

コイル内の『エネルギー』を考えてみよう。電流の式にはコイルの意味は現れない。しかし電気回路内の現象で、コイルが全く存在しないと同じかと言えば、そうではない。コイル内には必ず『エネルギー』が貯蔵される。その『エネルギー』をどの様な物理量と認識するか、それは科学理論での『エネルギー』の概念とは何を指すのかの問題でもある。市民が学校教育で受けるべき科学リテラシーの基礎的素養としての内容に関わる問題でもある。コイル内の空間に実在すると考えるか、数式上の抽象的な意味で考えるかの問答である。

答えは空間には『エネルギー』が実在するだ。それが自然世界の物理的(物理学理論的ではない)実像である。しかし、ここ迄科学技術が進展し、ドローン空撮、極超音速ミサイル、自動運転自動車等空恐ろしい程の、予測し難い未来社会に突入しようとしている。技術は進展すれど、自然認識の基礎となるべき現代物理学理論が余りにも前時代的な認識の誤りの中を彷徨う現状を恐ろしいと思う。

『エネルギー』が空間に実在する物理量だと見做せない意識の中に、基礎理論としての役割を果たしていない科学常識の過ちの中に居る。

そんな自然哲学、社会科学の課題を多寡が電気回路の電磁現象の中からではあるが、明らかにしなければならない未解決の問題の中に居る。『電子』が電気回路で、何の役にも立たない概念である事を長く指摘してきた。電流計のコイル内の『エネルギー』の実像を考えれば、そこに『電子』がどの様な役割を果たすと理解しているかを個々人が考えれば、上の意味が分かる筈と思う。

そんな科学理論の基礎の危うさ、矛盾の困難の中を、皆が泳がされているのだ。科学技術の経済的競争の中で、経済的利益に無関係の基礎概念など、誰も研究対象として取り組まない。電流は『電子』の逆流だ等と逃げているようだ。狭い専門性の細分化された研究体制は哲学を忘れたカナリヤ科学論になる。

『エネルギー』一つの意味を認識して欲しい。波はエネルギー流 (2021/10/08) など誰もが観測できる『エネルギー』の物理現象だ。『エネルギー』を忘れてはカナリヤ科学論から脱却しなければならない。

今までの物理学理論では、光についても『エネルギー』の空間の流れとは認識していないようだから。振動数では空間の『エネルギー』が認識できない。

直流回路の電流計が電気回路内で、どの様な『エネルギー』を計測しているのだろうか。回路定数C[F/m] およびL[H/m]との関係を含めて考えてみよう。

結論。記事 電流計とエネルギー流 (2021/10/ 23 )にまとめた。

 

 

平行二線式回路の定数について

電気回路現象の解釈理論は電圧と電流による『オームの法則』が基本となって完成している。

しかし、電圧と電流と言う概念はとても優れた解釈概念であるが、それはあくまでも科学技術用の創造概念であり、それに自然界での真相を求めようとすると矛盾の壁に突き当たる。

それは電圧、電流の本質を問えば、『電荷』と言う物理量の実在性に依存せざるを得なくなる。プラスとマイナスの二種類の『電荷』が欠かせない論理的根拠となる。マイナスの『電荷』は『電子』であるが、プラスの『電荷』が何かは極めて曖昧である。その論理的矛盾は『電荷』を切り捨て、『エネルギー』の流れとして理解する事で解決できる。

電気回路現象を『エネルギー』の流れとして捉えれば、導線導体内を流れる『電子』などの必要はなくなり、電線路内の空間の電気定数の解釈の問題となる。この関係は電線路の回路特性 (2021/08/11)にまとめた。それでも未だ残った問題があった。

電気回路例。

電池からの『エネルギー』が電線路空間を流れるとなれば、その特性は回路分布定数L[H/m] とC[F/m]で解釈すれば良い。電線路の特性インピーダンスZo[Ω]は

Zo=(L/C)^1/2^[Ω]

となり、空間の構造で電気現象の特性が決まる。負荷ランプの特性値R[Ω]とZoとの関係で、電気回路の『エネルギー』伝送特性が決まる。

以上の意味を基本認識として、二本の電線で構成される電線路のインダクタンスLと静電容量Cの意味をもう少し考えておこう。

二本の電線だから、具体的にその電線路の特性値を考えれば、右図の様になっていると考えてよかろう。

 

 

 

等価回路。回路特性値 L[H/m] および C[F/m]は右図のように算定される。その訳を考えた。

 

 

 

 

電線路空間を『エネルギー』が伝送するとき、その流れは電線にどのような関係になるか。

L=2La[H/m] およびC=Ca/2[F/m]と回路特性値を解釈する。その訳が右図の様なCaとLaの間での遣り取りとして伝送する『エネルギー』という意味で解釈する。

この解釈は回路に電流計を接続する。その電流計の計測値に及ぼす回路特性を理解するに欠かせない事から取り上げた。

こんな回路論は余りにも、当たり前の基礎論で、学校教育の教科書の問題の指摘でしかなく、科学論としての学術論文になるような内容ではない。然し乍ら、現在の科学理論の根源概念、『電荷』を否定するところから生まれる新しい解釈である。現在の学校教育での物理学理論からは生まれない解釈ではある。

自然界に存在もしない『電荷』概念に論拠を置いた学校での理科教育は、その矛盾の伝統の引継ぎ業界の体制保持の意味しかないのだ。その事は未来を背負う子供たちに対しての教育行政の責任を問う事でもある。また大学教育の物理学基礎理論の根幹が問われる事でもある。例え困難があろうと子供達の未来への考える教育への転換が望まれる。