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 (4)電束と電束密度 | |
[無線工学] | |
2019年6月16日 9時30分の記事 | |
第9章電磁気 (4)電束と電束密度 今回は、電束と電束密度のお話を致します。電束も電束 密度も航空無線通信士の試験範囲を超えていますので、 直接、これらの問題が出題された事は、過去に有りませ ん。 と言う事は、航空無線通信士より上級の資格試験では、 出題されていると言う事ですので新設問題として出題さ れる可能性があります。また、電束と電束密度について は、コンデンサーを理解する為に必要ですので、今回、 お話をする事としました。 1.電束 電束とは、文字通り電気力線の束の事です。 電気力線は、もともと架空のものですから電束も架空の ものと言う事になります。 今回は、無償で全文を公開しています。 [続きを読む]をクリックしてお読み下さい。 当塾は、今年の10月でまる12年になります。 ここまで続けてこられま したのは、皆様方のお陰と感謝して います。 今後も、低価格で分かりやすい合格の為の講座を続けてま いる所存ですので、宜しくお願いいたします。 「時は、金なり」と言いますが、50円を有効に使えていますか ?。 本文には、見本部分の数倍の記事が書いてあります。 2月期の試験は、航空大学校の入学や就職にと大変重要 な試験になります。 独学が難しい事は、特集記事でお話した通りです。 試験迄は、思った程、時間がありません。 時間を無駄にして後悔されない様、本文をお読み下さい。 [お知らせ]有料記事をお読み頂く為には、コンビニで 電子 マネーをお買い求めの上、 下記の URLをクリックしてポイ ントを取得する手続きをお済ませください。 ポイントは、「くる天」様の有料ならではの 他のブログをお 読みになる為にもお使い頂けます。 なお、電子マネー「C-Check」は、2000円 から購入出来ま す。 http://kuruten.jp/blog/help041.html
第9章電磁気 (4)電束と電束密度 今回は、電束と電束密度のお話を致します。電束も電束 密度も航空無線通信士の試験範囲を超えていますので、 直接、これらの問題が出題された事は、過去に有りませ ん。 と言う事は、航空無線通信士より上級の資格試験では、 出題されていると言う事ですので新設問題として出題さ れる可能性があります。また、電束と電束密度について は、コンデンサーを理解する為に必要ですので、今回、 お話をする事としました。 1.電束 電束とは、文字通り電気力線の束の事です。 電気力線は、もともと架空のものですから電束も架空の ものと言う事になります。 架空のものですから誘電体に関係せず1[C] (クーロン) の電荷から1[本] の電束が出ると定めます。 よって、Q [C] の電からは、Q [本] の電束が出ます。 単位は、電荷と同じく [C] (クーロン)です。 2.電束密度:D[C/m^2] 電束密度は、文字通り単位面積当たりを通過する電束の 密度と言う事になります。 ここで電界の強さ:E について思い出して下さい。 E=Q/(4πε r^2) (4) この式は、電界の様子を示す電気力線の単位面積当たり を通過する電気力線の密度を表します。 前迄のお話で電気力線の総数がどの様に表されたかた見 直して下さい。 電界の強さとは、 電荷Qから半径 r の距離の 球の表面 を通過する単位面積当たりの電気力線の密度と言う事に なります。 電荷Q からの距離が離れれば、r が大きくなりますので 球の表面積も大きくなりますので、電気力線密度は、小 さくなります。 つまり電界が弱くなる事を示します。 さて、電束密度Dは、電束の密度の事ですから (5)式の 様に書けます。 D=Q/(4πr^2) (5) 電荷Q[C]からQ[本]の電束が出ますので球の表面積: 4πr^2 で電束を割ったものが電束密度です。 更に、(4)式と(5)式から D = εE (6) となります。(6) 式は、 電界:E{(4)式}に 誘電率:ε を掛ければ、 (6) 式になります。 簡単な式ですので、 覚えておいて下さい。 電気回路でのコンデンサーのお 話のときに重要になります。 ゴロも良いですね。 別の言い方をしますと、 (6) 式の 両辺をεで割りますと両辺とも電界になります。 今までに出てきました、クーロンの法則の式。 電界の 強さを表す式。 電気力線の総数を表す式。 電気力線密 度を表す式。 電束密度を表す式。 電束密度と電界との 関係を表す式を 別々に見ていますと、 それぞれの関係 が分からないままに 、終わってしまいますが、 一度 、 全てを書き出して見てください。 それぞれの関係が良 く分かります。 それぞれに式が関係している事が分か れば、 式を暗記する事が、いかに無意味だっか実感さ れる事と思います。 これらの式どうしの関係が分れば これらの式を自由に使いこなす事が出来ます。 次回は、 磁気に関するクーロンのお話を致します。 | |
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