乾燥には気をつけろ!
①磁場に関するガウスの法則とは、磁場は「どこかから湧き出す事はないし、どこかに吸い込まれる事もない」でしたね。で、これはN極だけもしくはS極だけというのは存在しないという事でした。
ちょっとだけ触れましたが電気と磁気というのは性質がそっくりで、違うのは、電気は正と負のどちらか一方だけで存在するけれど、磁気はN極とS極が単独では存在しないことだけだと言われています。
磁場の時間的な変化で電場が生まれ、電場の変化で磁場が生まれるという現象から考えると、例えば電荷がコイルの中を流れて周回移動すると磁場が生まれるように、N極だけが存在したとして、そのN極が周回移動することで電場が生まれても良いんじゃないかっていう考えに至るのは当然です。因みにN極だけもしくはS極だけというのをちょっとカッコつけて「モノポール」と呼びます。
そして、量子力学で考えるとモノポールが存在することができるなんてことを考え出した人が出てきたりして、もう訳が分からない。
でも、前にも言ったように磁石をずっと限界まで切り刻んでいっても磁石は磁石で、モノポールになることはない、というのが定説です。
私の妄想の中でも、磁力というのは丸いエネルギーの流れなので、モノポールは無いという事にしています。丸いエネルギーの流れというのが分からないと思いますが、輪ゴムのようなものだと思ってください。磁力のところでもお話ししましたが、磁力というのは二つの斥力でお互いに反対の波なのではないかと妄想しました。丸いエネルギーの時計回りと反時計回りでは二つの流れが二つの斥力になっています。ですから、どちらかだけというのは考えられないんです。例えば坂道が上り坂と下り坂が切り離せないように…あ、一方通行の場合は別ですが、坂道は上り坂が同時に下り坂でもあるように、二つの斥力はどちらか片方では存在できないというのが私の考えです。
っと、話が脇道に逸れてしまいました。兎に角N極から出た磁力はどっかにパッと消えるんじゃなくて必ずS極とつながっていますよ、という事ですね。①磁場に関するガウスの法則はこの辺にしておきましょう。
もう一つの③ガウスの法則「電荷があると電場が発生する」について考えていきます。そもそも電荷なんて無いなんて妄想しちゃいましたから、これをどう考えるかです。
身近な電気で紀元前から考えられてきた静電気について考えみましょう。静電気の発生の仕組みは一般的にはどのように説明されているのでしょうか。あ、先に言っておきますが、静電気の発生のメカニズムは解明されていますが、実のところその正体ははっきりとは分かっていないようです。が、一応分かっているところまで。
物質は正の電荷を持った陽子と負の電荷を持った電子などが集まってできていて、陽子と電子は同じ数ずつあってお互いに電気的な力を打ち消し合っています。ところが電流が流れにくい物同士をこすり合わせると一方の電子がもう片方に移って溜まります。こうなるとそれぞれが電気的に不安定になって、電子が減った方はプラスの静電気、電子を受け取った方はマイナスの静電気が発生していることになります。
静電気の現象としてはくっつくのとバチッとくるのがありますね。くっつく理由はプラスの電気とマイナスの電気を持っているからで、バチッとくるのは、物体に溜まっている動きたくてたまらない静電気が他の何かに触れた時にそこから逃げ出そうとすることで電気が流れるからだそうです。
と、こんな風に説明されていますが「ちょっ待てよ!」と言いたくなりませんか?
なんで電流が流れにくいのにこすっただけで電子が移ってしまうんでしょう。こすり合わせるくらいで電子が移るのならそれは電流が流れやすい物体なんじゃないんですかね。もっと言うなら負の電荷である電子は正の電荷である陽子に引っ張られているはずです。それがなぜこすり合わせたくらいでもう一方の物体に移ってしまうのでしょうか。
それと静電気から離れますがもう一つ。
電流というのは電子が回路上のマイナス極からプラス極に移動することだそうです。中学校あたりで電気はプラス極からマイナス極に流れますと教わりますが、実際には電子がマイナス極からプラス極に流れることになっています。
という事を踏まえて実験します。乾電池に豆電球を線でつなぐことにします。線の片方をマイナス極につないでもう片方をつながなければ豆電球に明かりは点きません。この時に電子は線の中にあるのでしょうか。答えは「ある」です。電子はあるけど、まだ乾電池から新しい電子を貰っていないので次の電子に動けないという事らしいです。が、乾電池からの電子を受け取った導線の中の分子が次の分子に電子を渡して、今貰った分子はまた次の分子に電子を渡して…という具合に次々とリレーをしていく…という風に説明されています。
まあそれが事実だとして、乾電池のプラス側も導線をつないでしまいましょう。今度は明かりが点く筈です。この時に電子の受け渡しが始まるのでしょうが、プラス側も導線がつながったというのはマイナス側ではどうやって確認するのでしょうか。
だって、マイナス極側から供給された電子を次々と渡してプラス側まで届けるのですから、プラス側がつながっているのが分からない限りマイナス極側から電子が供給されることはないはずです。
「いや、プラス側の導線からプラス極に電子を供給してそれが足りなくなるから、マイナス極側にある分子から電子をもらってまたその分子が電子をもらって最終的にマイナス極から電子をもらうという事なんじゃないか?」という考え方もできそうですが、それだと、プラス極側の方でマイナス極が導線とつながっているのが分からない限り電子を貰うことはできない筈で、これではもう堂々巡りです。
実は、電子のやり取りをしているのは建前で、実際に分子は粒子ではなく波の形をした粒子…これを量子と言いますが、量子状態で伝わっていっている…いや、波が伝わっていっていると考えられていると言っていいでしょう。
こう考えているのは決して私の妄想ではなく、もし本当に分子を手渡ししていたら今のような速さで日本中に電気を供給することはできません。やはり波として伝わっていると考えるのが現実的です。
とすると、電気の波がマイナス極から導線を通り、豆電球を通ってプラス極の手前にある導線まで伝わっている事になります。しかし豆電球の明かりは点いていませんね。
これはこう考えることができます。「波が動くことで電流になる」。電気の波はそこにあるだけでは電流ではなくただの電気の波。ピンときませんか?例えば長い縄を持って両端を持ちます。波のどちらか片方を左右に揺らすと縄は波打ちますが、縄自体がどこかに進むわけではありません。あくまでも縄の限られた範囲で左右に揺れているだけです。
これが片方の極だけにつながれた導線の中の状態だと考えれば何の不思議もありません。電池の片方の極につながれた導線の中を電気の波は伝わってはいるが流れてはいない、両方の極につながれてはじめてこの波が流れる。こう考えれば説明はできます。
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