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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第24期無線工学第9章電磁気 (1)電界
2019年6月13日 9時30分の記事
 
              第9章電磁気
                 (1)電界

今回から電磁気のお話を致します。
一般的な参考書では、クーロンの法則から電磁気のお話
が始まりますが、最近では、電界からお話をする方が、
物の順序としても、正しく、また、電磁気が理解しやす
いとの考えが広がっていますので、今期から電界からお
話をする事と致しました。

さて、「電界」とは、どの様なものでしょうか?
聞いた事のない言葉だとお思いの方もいらっしゃると思
います。
また、聞いた事はあるが良く意味が分からないと言う方
は、残念ながら理系の方の中にも沢山いらっしゃいます
。おそらく、電磁気のお話をクーロンの法則から始める
からだと思います。次回、詳しくお話をします電荷を理
解しても電荷相互に力が働くとは、分かっても、その後
に電界が出てきても電界のイメージが掴みにくいからだ
と思います。
実は、電界とは、皆様が使われる事になる航空無線に深
く関係しているのです。
そうです。  電波です。 電波は、「磁界」と「電界」か
ら成り立っています。
第9章のタイトルは。 大学では、「電磁気学」と呼ばれ
る学問です。まさに「電界」と「磁界」が対象の学問で
す。
それでは、「電界」についてのお話を始めます。

1.電界とは?
 とは、英語でElectric field と言います。
 電気の力が及ぶ範囲のことを言います。ちなみに電界
 とは、 電気屋さんの言葉で 物理屋さんは、 電場と言
   います。
 場と界は、同じ様にある事が存在又は、作用する範囲
   (空間)を指す言葉です。
 例えば、「現」とは、 現在物事が起こっている場(
   空間)と言う事になると思います。
   又、地球の磁場と言う言葉を耳にされたことがお有り
 だと思いますが、これは、地球が発する磁力が及ぶ空
 間を言います。
 次に、「界」が付く言葉を挙げてみましょう。
  「世」とは、人間が認知出来る空間(界) と言う事
 で相撲界とか野球界等があります。皆様も   身近な範
 囲で「界(field)」の例を考えて見てください。
 そうして考えますと、「電界」と言う言葉は、そんな
 に特殊な言葉でも無くなってきたと思います。
 私達人間が存在する地球あるいは、宇宙で電荷が存在
 すれば、そこが電界になります。(電界とは、電子や
 電子の数と陽子の数が違う原子の事です。詳細は、次
 回お話を致します。)
 
 繰り返しになりますが、電界は、そこに電荷が有るか
   または、後々お話をします界の変化により作り出さ
   れます。
 身近な例としましては、下敷きを脇の下に挟んで擦り
   、その下敷きを頭に近づけますと髪の毛が逆立ちます
   。
  下敷きを遠ざけますと髪の毛は、元に戻ります。
  下敷きに溜まった静電気の力が及ぶ範囲電界です。
  電界を身近な例で例えてみます。教室に入った時、好
  きな異性が近づいて来たとしますと、貴方の心が動き
  ます。
  しかし、その人がその場を離れますと、心は、平静に
  戻ります。(居なくなっても 平常心に戻れない人もい
  るかもしれませんネ。)
  正に、好きな異性が居た場は、異性の力が及び範囲で
  す。逆に嫌いな異性が近づいてきても、逆の意味で心
  が動きます。もう一つ界又は、場には、重要な事があ
  ります。今の例でいいいますと、貴方と言う存在です
  。好きな異性が教室に入って来たとしても、貴方が、
  その場にいなかれば、貴方には、何の変化も起こらな
  いのです。つまり、場や界で重要な事は、場から影響
  を受ける対象があって、初めて、場や界の存在が感ら
  れるのです。人間の世界でも、貴方以外に人が存在し
  なければ、影響を与えたり与えられたりする事もなく
  なります。

 
2.電界をどう捉えるか?
 電界の様子は、 もう 1つの電荷をそれぞれの場所に
 置くことでもう1つの電荷との間に発生する大き
 さ
向きで表せばよさそうです。
 これを例えれば、 最近、 天気予報で見かけるそれぞ
 れの地点での風向きと風の強さを 矢印の向きと 色で
   表したものがこの例です。
 地図上に沢山の矢印が描かれる事で地図上の一帯(電
 気では  これが界になります。)の様子が分かります。
 矢印が無い所は、風が無い所ですので 風による力は、
 発生しません。

 今、風による力と言いましたが  風にしても、風が何
 かに当たらなければ力は、発生しません。
 荒涼とした荒野を吹きわたる風は  殆どその場を通り
   過ぎるだけで 力を及ぼす対象が殆どないので力が発
   生しません。
 しかし、皆様がその荒野に居たとしますと 立つこと
   も出来ない程の風の力を受けます。また、 力を受け
   る方向は、一瞬を捉えれば、特定の方向です。

 それでは、まずそれぞれの場所による電界の強さ(風
   の例では、矢印の色:風速になります。)について考
   えてみます。
 
 (1)電界の強さ


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[カテゴリ:無線工学]
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