10. 2015年12月04日 21:11:45
: EwuqIGk03I
: PahysbkNP&I
一般的なエネルギー理論エネルギー・システムの研究において、3つの要素的な観念が常に現れます。それらはポテンシャル(効能/能力)エネルギー、運動エネルギー、そしてエネルギーの浪費(消失)です。そしてそれらの観念に一致している、受け身的な構成要素(passive components)と呼ばれる3つのアイデア化された、本質的に純粋で物理学的な反対の相手(counterparts)があります。 1.物理的なメカニクスの科学において、ポテンシャル・エネルギーの現象は、伸縮性、または固さと呼ばれる物理的な性質と共に関連させられ、そして伸びたバネによって表される事が出来ます。 電子科学において、ポテンシャル・エネルギーは、バネの代わりにキャパシター(蓄電器)の中に蓄えられています。この性質は、伸縮性、または固さの代わりに、キャパシタンス(電気/静電容量)と呼ばれています。 2.物理的なメカニクスの科学において、運動エネルギーの現象は、慣性、または質量と呼ばれる物理的な性質と共に関連させられ、質量、または運動しているはずみ車によって表される事が出来ます。 電子科学において、運動エネルギーは、質量の代わりに(磁気的なフィールド/磁場の中の)インダクター(誘導子)の中に蓄えられます。この性質は慣性の代わりにインダクタンス(誘導性)と呼ばれます。 3.物理的なメカニクスの科学において、エネルギー浪費/消失の現象は、抵抗、または摩擦と呼ばれる物理的な性質と共に関連させられ、ダッシュポット(制動壷)、またはエネルギーを熱へと変格させるその他の道具によって表せられる事が出来ます。 電子科学において、エネルギーの浪費/消失はレジスター(抵抗器)、またはコンダクター(伝導体)のどちらかで呼ばれる要素によって行われ、「レジスター」と言う用語は、一つの場所からもう一つの場所に、電子的なエネルギーを効果的に運ぶために使用されるより理想的な道具(e.g. ワイヤー)を表現するために使われる一般的なものです。抵抗、または伝導の性質は、抵抗、または伝導のどちらかの相反/逆数として測量されます。 訳者註: electronic = 電子 electrical = 電気 元々の英文の著者は、電気を意図していたものと思われます。 「1)静電容量(キャパシタンス) 静電容量の現象は、閉ざされた空間におけるフィールド(場)の形状における電気的なエネルギーの蓄積の一種です。この空間は典型的に、2つの平行な金属製のプレート、または2つの金属製のフォイルによって挟まれる、絶縁体、またはダイエレクトリックの上に結ばれています。その構造の様々な部分の間に、電気的なポテンシャル(効能)の差が存在する限り、無限に近い種類の、より複雑な構造がキャパシティーを見せる事が出来ます。振動しているコイルは、更に複雑な形状のキャパシター(畜電器)の一つの可能性を表しており、此処で紹介されます。
「2)キャパシタンス(静電容量)は十分に理解されていません 現在使用されている静電容量の認識は、この効果の正しい理解のためには、全く不十分です。ステインメッツはこれを、彼の紹介的な本、「電気的なディスチャージ、波、そしてインパルス(衝動)」の中で記述しています。引用すると、「残念ながら、ダイエレクトリック・フィールドを扱う大体において、コンダクター(伝導体)上の電気的な静電のチャージ(蓄積/蓄電/エレクトロン/電子)の先史的な概念が未だ存在し、そしてその使用によって電気的なフィールドの2つの構成要素、磁気とダイエレクトリックの間の類推を破壊し、そしてダイエレクトリック・フィールドの思考を必要以上に複雑にしています。」 「3)ダイエレクトリシティーの表しとしての力の線 ステインメッツは続けて、「明らかに、キャパシティーの電流を、電気の量と共にコンダクター(伝導体)をチャージする電流として考える事は、インダクタンス(誘導)のヴォルテージが、磁気の量でコンダクターをチャージしていると語る事以上に意味を成しません。ですが、後者の概念は、磁気等々の量の概念と共に、ファラデイの力の線による磁気フィールド(磁場)の表しの以後に消え去りました。」 「4)力の線の法則 磁気的な力の全ての線は、それら自体の上に閉じ込められ、力の全てのダイエレクトリック的な線は、コンダクター(伝導体)の上で終結しますが、電磁的な放射において、閉ざされたループを形成するかも知れません。 「これらは力の線の基本的な法則を表します。これらの法則から見る事が出来るのは、力のあらゆる線は唯単に空間の中で終わる事が出来ないという事です。 「5)ファラデイと力の線の理論 ファラデイは、空っぽの空間を通った、一定の距離における運動は不可能であると強く感じ、または言い換えると、「物質は、それがない処で運動出来ない、」としました。彼は空間が、力の線で充満していると考えました。殆どの人は、砂鉄によって磁石の周りに形成されたパターンに親しみがあるでしょう。これらの砂鉄は無数の小さなコンパスの様に運動し、その磁石の二極の周りに存在する力の線に沿って、それら自体の位置を定めます。実験が示唆したのは、磁場が繊維的な構造を有する事です。ワイヤーのコイルを、強い磁場に通し、コイルのアウトプットをヘッドフォンで聴くと、実験者はこする様な音に気付きます。J.J. トンプソンは、ガスのイオン化に関する更なる実験を行い、それはフィールド(場)が継続的ではなく、繊維的であると示唆しました(電気と物質、1906年)。 <中略> 7)運動している力の線に関連した質量 力の線は、それを力のチューブ、または細長いシリンダーに表すと、より鮮明に理解する事が出来ます。力のチューブの緊張は、電気的な力(ヴォルト/インチ)の表しで、そしてこの緊張に加えて、これらのチューブが通る媒体があるというアイデアを,マックスウェルは公表しました。この媒体またはエーテルに対して、水静電(ハイドロスタティック)的な圧力が存在しています。この圧力の値は、ダイエレクトリックと磁気の強さの産物の1/2です。それから其処には力の電気的なチューブに直角の圧力があります。もしフィールドの発達を通して、力のチューブが横に広がる、または幅が広がると、媒体を通した広い側(ブロードサイド)の引っ張りは、電気的な流れの強さにおける、磁気的な反応を表します。しかしながら、もし力のチューブが端の上で動く様に原因されると、表面が殆ど与えられていないので、それは媒体を通って殆ど、または全く抵抗無くグライドします。これは恐らく何故、磁場を伴わないエネルギーの運動に関する、テスラによって行われた特定の実験において、磁場が伴わないのかを説明するでしょう。 「8)キャパシティーへの類推としてのインダクタンス(誘導) キャパシティーの働きにまつわる謎の多くは、インダクタンスと、それがどうダイエレクトリック的な現象を発生させる事が出来るかの詳細な検証によって鮮明にされます。インダクタンスは、磁場としての、空間におけるエネルギー蓄積を表しています。力の線は、それらに発生を与えた電流の流れ中軸を囲む、閉ざされたループにおいて、それら自体の位置を定めます。この電流とそのイメージまたは反映との間の空間がより大きければ、結果するフィールドにおいて、より多くのエネルギーが蓄積される事が出来ます。 「9)磁気的にエネルギーを蓄積するメカニズム これらの線またはループを外向きに押す行程は、それらが伸びる原因となり、輪ゴムにおいての様に、エネルギー蓄積を表します。与えられた電流の強さは、コンダクターを通っている電流から、与えられた距離において力のループを保ち、故にエネルギーの運動はありません。もし電流の流れ増大すると、そのループはそれから外向きに一致する速度において押されるので、エネルギーはそのフィールドによって吸収されます。エネルギーが運動しているので、それが力を表すためには、電流の流れにE.M.F.(電気的な運動/動機の力/electro-motive force)を伴わなければなりません。このE.M.F. の規模は、フィールドの速度に正確に一致します。それからもしその電流が規模においてチャージする事を止め、これによって定数(constant)に成ると、吸収する力が無いので、それにE.M.F. は伴いません。しかしながら、もし電流が減少すると、ループが緊縮するので、それはフィールドのネガティヴな速度を表します。E.M.F. は速度に正確に一致するので、それは極性を反転させ、そしてこれによって力を反転させ、此処ではそれはフィールドから出て電流へと運動します。フィールドを保つために必要とされる力は無いので、電流だけが、静電的または不動的なフィールドが、蓄積されたエネルギーを表しています。 「10)ゼロと無限の限度 エネルギーの捕獲または瞬間的な開放の2つの制限されたケースにおいて、インダクタンスの多くの興味深い特徴はそれら自体を現れさせます。電流を起動させる力の供給には抵抗があるので、スイッチが切られる時、インダクタンスは、そのエネルギーをこの抵抗へと抜き取り、熱の形状へと変換させます。私達は完璧な誘導は自己抵抗がないと推測します。もし私達がそのインダクター(誘導体)の末端をショートさせる事によって、電流の供給を断つと、私達はあらゆる電流も中断する事無く、それを孤立させられます。フィールドの崩壊はE.M.F. を産出するので、このE.M.F. が現れる傾向があります。しかしながら、ショート・サーキットは、それが定義によりゼロ抵抗なので、それを渡ってのE.M.F.の発達を許しません。力を形成するために電流と融合出来るE.M.F. は無いので、故に、エネルギーはそのフィールドに残ります。崩壊させようとするあらゆる試みは、増大された電流を強要し、それは直ぐにそれを押し出します。これはエネルギーの蓄積の一つの形状です。 「11)無限としての瞬間的なエネルギー解放 電流の通りが中断されると、とても興味深く(そして危険な)現象がそれら自体を現わせさせ、これによって無限の抵抗が現れる原因になります。この場合において抵抗は、その逆数、コンダクタンス(電気抵抗の逆数)によって最良に表されます。そのコンダクタンスはするとゼロです。その電流が瞬間的に消滅するので、フィールドは光速に近づく速度で崩壊します。E.M.F. は、流動の速度へと直接解放されるので、それは無限に向かう傾向があります。そのフィールドは、必要とされるE.M.F. を産出する事によって電流を保とうと試みるので、とても強力な効果が産出されます。もし重大な量のエネルギーが存在するなら、例えば毎時数キロ・ワットとすると*(稲妻は毎時250キロ・ワットです)、結果するディスチャージ(解放/放電)は最も甚大な効果を生産し、不十分に保護された機器を完全に破壊してしまう事が出来るでしょう・・・」 https://hermeticasite.wordpress.com/ |