マックスウエル電磁場方程式の矛盾

（2024/04/08).

　電磁場方程式は大学理学部などの物理学理論の一つの分野として取り扱われる内容だろう。
　マックスウエル電磁場方程式。　James Clerk Maxwell (1831-1879) によって33歳の時、1864年に唱えられた方程式である。

　しかし残念ながら、その方程式の唱える内容は無意味なものとなり、矛盾に在る。

　過去にも何度かその方程式について問題を指摘していた。分かり易い、具体的な問題は、パラボラアンテナと正反射 (2013/03/06) がある。マックスウエル電磁場方程式の偏微分方程式の示す意味は、電磁波の伝播現象に対して、その光速度伝播の方向に対して、直交方向に『電界』、『磁界』および「変位電流」が空間に展開される絵図で解釈される。その絵図は現実に有り得ない電磁波模様だ。光速度伝播に対して、更に直交方向に現象が起こるとは、電磁波の時間的描像の合成速度は如何程と解釈すれば良いのか？そんな光速度を超えた波動の現象は、この自然世界に有り様が無いのだ。まさに魔術的瞑想理論と成る。それは、具体的にパラボラアンテナへの電磁波の縦波エネルギー波のアンテナ反射面での電界・磁界の物理的空間状態を考えれば、直ちに偏微分方程式が無意味な表現式であると分かる筈だ。電磁波は光速度縦進行のエネルギー密度分布波なのだ。光速度伝播という、それだけでマックスウエル電磁場方程式は時間的空間展開の無理な方程式なのだ。如何に光速度と言う自然世界の原則、その光速度で規定される絶対的原則の意義、その意義の深さを留意して考えなければならない筈だ。

　今回も、『電界』、『磁界』および「変位電流」について、光速度伝播現象としての『エネルギー』に着目して、その矛盾（電荷概念・変位電流）を再度伝えたい。マックスウエル電磁場方程式が空間エネルギーの光速度伝播現象から観れば、全く無意味な方程式である事を。

　『エネルギー』の空間分布波の光速度伝播現象の意味から考えて、『電界』とその方向に流れる『電荷』の移動『変位電流』が光速度伝播方向の直交方向に如何程の速度対応で可能と解釈できるのだろうか。どうも、偏微分と言う高等概念の数式に何か惑わされた解釈論の方程式に成っているようだ。『電磁エネルギー波』の光速度伝播と捉えれば、マックスウエル電磁場方程式など殆ど意味が無い筈なのだ。兎に角パラボラアンテナ表面に到達した電磁波の『電界』、『磁界』の空間ベクトルの金属表面での意味を考えれば分かる筈だ。金属導体面に垂直に入射する『エネルギー』分布縦波の垂直反射現象の『電界』、『磁界』の空間像を考えれば、『電界』、『磁界』など殆ど無意味なんだ。易しい空間の像を描いてみれば、方程式の無意味さが分かる筈だ。電気回路のオームの法則で、『電圧』や『電流』さえも、その単純な『エネルギー』の意味との関係が理解されていないのだ。

　残念なことは、科学者と言う専門的学識経験者は過去の学術理論をそのまま伝達する役割に終始しているとしか見えない。電気回路の空間を伝送する『エネルギー』の波と言う意識が無ければ、電気料金は何（❓）に｟　円　/　[kWH=(J)]　｠対して電気料金を支払っているかも考えないのか？素粒子、『電荷』とは何か？と疑問を持って欲しい。『エネルギー』を消費していると言う意識さえない事になる。

　電磁波も空間分布エネルギーの分布密度 w[J/m³] の光速度ベクトル co [m/s] での伝播現象でしかないのだ。

　　　wc₀ [J/(m² s) ]

　

　

純粋・自然の実相

(2024/03/31).

　自然現象は極めて『純粋』であるとの認識に至った。その意味を表現してみた。空間に流れる『エネルギー』には光のように、空間的寸法も無限に細分化される。素粒子なる概念も『エネルギー』によって構成されるものと解釈する。

　長く電気回路現象の物理的意味を考えて来た。特にこのブログ記事として投稿しながら、自己問答を繰り返してきた。学術機関では何処か不可解な自己に気付いて、研究室が無いことから、雲水の様な天下での研究に費やした。終戦時(1945年)に舞鶴鎮守府、溝尻海軍住宅で迎えた意味はどの様な身分であったかと考えた時、社会的な存在が❓❓筆者の過去の職歴、所属歴及び「退職、免職など」極めて不可解に気付かずに過ごしてきた。市民権で、長く選挙権も無く、投票の権利が無かった意味まで、行政としては理由を明らかに示して欲しい。

　漸く、電気回路現象の物理学的理論が極めて曖昧で、子供達の教育内容として不適切であるとの確信に至った。
　現在の教科書の内容は、科学技術による経済競争の視点から見れば、それなりの教育上の成果を収めて来た。しかし今、ハッキリした事は、『電荷』なる解釈用の概念が論理的には全くの間違いであったのだ。
　如何にこれからの子供達に対する物理学教育を整えるかは、科学理論としての根幹から立て直さなければならないところに在るのだ。理論物理学者が如何に『電荷』なる概念を、その物理的意味を子供達が分かるように解説できるかに掛かっている社会的責任と思う。世界に問うのはその一点だ。

　そのような科学理論の意義を問う題材として、全ての人に考えて頂きたい高周波伝送回路現象での『定在波』の物理現象を提起したい。

　筆者が初めて、研究報告として1967年、新潟県工業教育紀要に投稿した、
　金沢喜平（何故か『沢』だ）：分布定数線路実習に対する考察、新潟県工業教育紀要、第3号（昭和42年）の内容に関するものになる（新潟県立図書館所蔵）。
　
　その関係で、エネルギー流と定在波 (2021/02/27) がある。
この内容で、『定在波』が発生する物理現象を如何に解釈するかを問うのだ。決して電気回路で『電子』が導線内を流れる等と言う解釈論では、この『定在波』の発生理由を理解できない筈だ。
　
　『回路定数L[H/m]、C[F/m]に対する訂正』。ここで過去の記事に対する訂正をさせて頂きます。電気回路の『エネルギー』伝播空間構造係数を k として、
　　　 L= μ₀k [H/m], C= ε₀/k [F/m]
　と訂正させて頂きます。ただし、μ₀およびε₀は真空空間の透磁率および誘電率とする。
　
　電気回路での電気物理現象は、電線路空間の『エネルギー』の光速度流である。こんな単純な電気物理現象が、過去の長い科学技術的解釈概念の多くによって、特有な理論で構築されてきたのだ。電流[A=(C/s)] あるいは電圧[V=(C/F)]などと電荷量[C(クーロン)]によって解釈、定義されてきた。それは誤りであった。
　

エネルギー矛盾の『バンド理論』

(2023/11/15).

半導体制御情報社会で、その理論的基盤が『バンド理論』となってきた。半導体の PN接合が織り成す不思議な制御性は確かに理解し難い機能と特性を示す。その不思議を解釈する理論として『バンド理論』が唱えられた。その歴史はとても古く、1920年代から1930年代に掛けて唱えられ、完成したようだ。現在情報検索にその『バンド理論』が半導体動作機能の解説の主体となっている。しかしその理論は、PN接合の『電子』の機能の理論的解釈法に成っている。その『電子』のエネルギーについては原子周回軌道との関係で、運動エネルギーの意味が主体となっているようだ。しかし、筆者は自然世界に『（正と負の）電荷』が存在するとは考えない。従って、原子構造の正電荷の『陽子』や負電荷の『電子』やその周回軌道論も否定する。その意味の一つは、原子周期表に有るような8が何故周回性を特徴付けるかについての、その理由も明確でない筈だ。原子構造表面の磁極の8面分割がその周期性の基であると解釈する。それは、分子結合に曖昧な『共有結合』なども否定する事となる。炭素結合の秘め事

長く電気回路動作現象を、その不思議と格闘してきて、昨年一つの結論に纏めた。それは単純な、新電気回路理論である。それは、電気回路の基本的解釈は『電圧』が電源で決まれば、それは電線路導体で構成されるその空間の物理的空間特性透磁率、誘電率に関係した誘導性と容量性の特性値L「H/m],　C[F/m]が決まり、その空間特性で電気エネルギーの伝播現象が決まるのである。それは、決して導体の内部を『電子』や『電荷』が流れる様な物理的現象は起こり得ないと言う事を唱えたものである。負荷が電気回路に要求するものは決して『電子』などではなく、『エネルギー [J] 』なのである。光の伝播特性の基本が『光速度伝播現象』である。その光速度は空間の透磁率[H/m]と誘電率[F/m]と言う解釈概念によって決まっている。

現在の物理学理論はそれぞれの専門家が唱えて分野ごとの理論解釈論から成り立っている。それらの全ての理論を統合的に、その矛盾を排除して取り纏める作務が十分為されていなかったと思う。その結果、統合して考察した時、多くの論理的不整合や矛盾が取り残された理論体系となってしまった。

その具体的考察例として、太陽光発電からインバーターを介して、配電線路電力伝送網を取りまとめて、如何に『エネルギー』が変換され利用されるかを考えて見たい。

具体的考察回路。

回路図　太陽光電力変換装置。太陽光発電器で光エネルギーを直流電気エネルギーに変換する。その直流電気エネルギーを半導体制御回路を通して、インバーターによって交流電力エネルギーに変換する。先ず、太陽光の『エネルギー』とはどの様な認識にあるか？それは電波に似た空間を、光速度で伝送する『エネルギー』の縦波である。それは電力 ps[w]。Solar cell の半導体でその『エネルギー』を電気エネルギーに変換する。そこに半導体内部での不思議な電気エネルギー変換現象が有る。そこに『バンド理論』が解釈理論として提唱された。
次に、その発生した直流電力pd[W]を再び半導体回路で配電線路用の交流電力に変換する必要がある。それがインバーター回路である。その正弦波交流電力の低電圧を変圧器で商用電圧に変圧する必要がある。その商用電力が負荷電力pl [W] となる。
ここで指摘したい要点を挙げる。半導体内でどのような現象が起きているかを的確に実験的な検証をもって示す事は筆者の様な研究に不慣れなものには難しい。しかし理屈で、理論に矛盾が有るかどうかぐらいは分かる心算だ。それは狭い専門分野でなく、広い統合した全体像の中に見える事である。『電子』がどの様な『エネルギー』を保持して、電気回路の電線導体内を流れ、その『エネルギー』を負荷にどのような機能によって供給するかの論理的な眼目となる役割が全く見えない点である。幾ら『電子』が理論の便利な操りに有効に思えても、実質的な具体的な論理性がそこに見えなければ、その理論は本当に有効な解釈論とは成り得ないと思う。それは『電子』がどの様に『エネルギー』を負荷に供給するかの一点であろう。光の『エネルギー』は自由空間内の伝播にその本領を発揮する。なお、光は決して振動する実体など持ち合わせて居ない。『電気エネルギー』も空間を伝送する意味は光と同一の特性を持っている。『電子』は空間を光速度で『エネルギー』を伝送する機能を持ち合わせて居ない。

さて、太陽光エネルギーの電力から負荷の要求する負荷電力に対応する瞬時的対応制御がなされる電力制御システムとなり、実用化技術として有効に生活を支えている。ただ一つ述べて置けば、常に　ps=pd=pl ではない。途中で『エネルギー』の貯蔵がされており、時間的に回路内での『エネルギー』はその流れを変化させているが。貴重な『エネルギー』の供給システムとして、温暖化抑制にも貢献している。以上がこの回路の機能・役割であろう。

さて、バンド理論として半導体のエネルギー変換の物理的解釈理論が、その道の常識科学論となっている。問題は、『電子』が自然世界に存在しないと言う事実と現代物理学理論の基本概念として『電子』が理論的根源と解釈されている矛盾である。それは『電子』がどの様な『エネルギー』の伝送機能を持ち得るかという最も基本的な、極めて日常生活からの視点に対して何の論理的説明もできない矛盾点と疑問が解消できない点である。それが『電子』の科学理論における論理的機能の説明が出来ない、その『電子』の科学理論における存在矛盾として避け切れない事実である。上の回路系統図で、変圧器の一次巻線内を『電子』が半導体制御回路で例え得た『エネルギー』があったとしても、それをどの様な機能で変圧器二次巻き線に転送できると御解釈なさるのか？変圧器巻線内を『電子』がどの様なエネルギー、例えば『運動エネルギー』を以って巻き線間をどの様な機能でその『エネルギー』を伝送できるかの解釈が出来なければ、やはり理論として有効ではない。変圧器自身もそのファラディの誘導則での『磁束』概念も現実に自然世界に存在する物理量ではないのだ。『磁束』も理論解釈用の仮想的概念でしかないのだ。最近『励磁電流？』との検索が多く見える。変圧器内の『エネルギー』の伝送・転送現象も結局変圧器巻線近傍の空間内を伝送する結果の物理現象でしかないのだ。全く『電子』の機能など必要としない。配電線路では、『電子』は無用なのだ。

一つ述べておこう。市街地の低圧配電線路で、昔はピン碍子がその配線支持に使われた。それは電線間隔が大きいから、電線間の静電容量は小さい。従って、配電線路空間の伝送エネルギー密度[J/m]も小さかった。最近の低圧配電線は平行ビニール絶縁電線が使われ、ピン碍子など見当たらない。電線間隔が小さいことはその『エネルギー』の伝送する空間の静電容量が大きい。だからピン碍子配線よりビニル絶縁電線の方が配電線内の『エネルギー密度』が大きいのだ。配電線路電力容量が大きくなる。しかも、『電子』など無関係に、その配線の絶縁材用内がより多くの『電気エネルギー』伝送に有効なのである。決して導体内など『電気エネルギー』は流れないのだ。熱電効果での『熱エネルギー』は導体金属内も伝送するが。『バンド理論』で絶縁材と導体と半導体の基本的特性として述べられているが、『電気エネルギー』はビニル絶縁材料内を伝送しているのである。

今まで、np接合の機能（電圧とエネルギー）等で、半導体の機能を考えた。トランジスタのコレクタ側の吸熱現象がダイオードの発電機能化の意味であると観る。

電子とエネルギー（バンド理論は魔界か？） もあった。

　科学者の社会的責任として、子供達の教育・学習におけるその学習内容が的確なものであるかを認識していなければならないと思う。その先ず基本に『電荷』、『電子』の物理的実在性をご確認いただきたい。それは電気理論、電気磁気学理論の根源を問う『静電界は磁界を伴う』という電気学会での1987年の口頭発表からの生涯を掛けた、愚かなる我が身の職歴不明の中での、ご検討を皆様へのお願いとしてここに投稿させて頂きます。

電気磁気学理論の不可解❓

　今日は日本の祝祭日　『文化の日』だ。

　この電気回路で、Lamp の物理的機能は何でしょう？

　電源は Power source と言うが、その Power が電力 [W= J/s ] ようなエネルギー [J] の時間微分値となるから、その物理量の意味が曖昧となる。時間的平均値の物理量の概念は、空間に実在量として存在する物と異なる、抽象的で曖昧な概念となる様だ。上図には、エネルギー源 Energy source と電源が供給する『エネルギー』であることを直接印象付けるべく表記した。電源は負荷が要求する物理量が『エネルギー』である事を認識して、表記するべきと考える。その空間概念が物理学理論には無いようだ。

　科学理論の基礎に電気磁気学がある。
　その電気磁気学理論の全体に極めて大きな矛盾を感じていた。それは物理学理論全体に広がる矛盾でもあった。その事が、この WordPress に投稿させて頂いた初期の記事となった。それをここで纏めておく。

　磁界・磁気概念の本質 (2010/11/16) 。　電流計は何を計るか (2010/11/10) 。電流は流れず (2010/12/22) 。

　10数年かけて、様々な自然世界の現象について、一般社会常識の認識に違和感を抱く事が多くあった。日本雨蛙の生態やら津波現象の物理的解釈やら本当に多くの事で、専門家の論説に違和感を抱き、その都度自分の思いを投稿させて頂いてきた。今に至るも、その思いは間違っていなかったと思っている。

　今月に入り、この11月1日が新潟県の｟新潟教育の日｠と定められたようであり、子供達の為の『教育環境』を整える意味でもあるかと考えた。そして思った。今の教科書の内容は、とても子供達に胸を張って進められるようなものでないと思った。これだけ科学技術の恩恵を受けて、便利な世の中に成っているにも拘わらず、子供達には心安らかに日々の生活が、学校生活が楽しく過ごせるかと思うととてもそんな状態でないと思う。それは理科教育で、中学生が『電子』が電流と逆向きの導線内を流れると教えられている一事を考えただけで、空恐ろしさを抱かざるを得ない。決して電気回路の導線内など『電子』が通ることは無い。訳も分からないことを強制的に憶えこませる教育であってはならない。覚えるより自然の姿の不思議さに感動する楽しさを味わえる理科教育の内容が多い教室授業であって欲しい。中学生の理科教育内容はそんな意味で十分と思う。

　このような電子の逆流の説明の現実に、教育の現実に、優れた科学者が多く居られるにも拘らず、子供達の教育内容に心砕いて頂けないのかと。大学の理学部では、本当に現在の電気磁気学の矛盾に気付かないのかと理解出来ない。初期の電気磁気学に関する記事を、もう一度取り上げる手がかりとして拾い上げた。電気回路では、決して『電子』が何の機能、役割も果たし得ないことを解説したい。電流とは何か？について『電子』の意味とエネルギー流更に磁束の意味について述べよう。そんな哲学ともとれる内容であるが、科学的な実験で検証できない空間に流れる『エネルギー』の意味の重要性について御認識頂ければとの思いだ。

地磁気の正体 地表の軸性エネルギー流

(2023/09/17).

地磁気の正体を的確に説明するには、何をどの様に説明すれば良いか。とても難しい問題だ。検索すれば、日本では気象庁や地磁気観測所等が専門的な解説を示している。『マントル』が地球の内部に在って、それが原因のような解説や太陽風との関係で解説されているのもある。

しかし、それらは専門家の解釈として当然のものだろう。しかし、筆者にはその解釈が理解できないのも確かだ。

『磁気』とは何か❓
その発生原因をどの様な物理的現象と説明できるのだろうか❓「アンペアの法則」に因るとすれば、電流がその原因となる。電流は『電荷』の流れる時間微分と言う定義だ。しかし『電荷』が流れても、『電荷』には本質的に『磁気』は含まない筈だから、『磁気』を含まない『電荷』が流れたからと言って、どの様な物理的現象として『電荷』から離れた空間に『磁気』を発生すると言えるのだろうか❓その『電荷』の流れにより『磁気』が発生する論理的な説明が出来なければ、幾ら伝統的な「アンペアの法則」であっても、科学理論としての論理性がそこに残念ながら無いと言わなければならない。それは物理学理論ではなく、専門家用の学術理論擁護の解釈論でしかないのだ。

『マントル』とは何か❓
その『マントル』と言う物の物理的実体を説明できるのだろうか❓何故、地球の内部にそんな意味不明のものが回転して流れる必要があるのか❓

『磁気』については、『静電界は磁界を伴う』の実験結果に対する解釈を示すに、最初の要点となった。『電界』と『磁界』が別々に単独で存在する電気磁気学理論の根幹を否定しなければならなかった。『電界』があれば、そこには必ず『磁界』が存在する事だから。その意味を、磁界・磁気概念の本質に示した。また、マグネット（エネルギー保持機能） 　にも解説を示した。N極 S極がある訳じゃない(2022/06/27) の記事にも、NSという磁極表現は軸性エネルギー回転流の軸を見る向きの解釈でしかないことを説明した。自然界の目の前の空間を支配している『エネルギー』を認識する事が物理学理論を論じる基本的要点である。その『エネルギー』の何たるかを認識せずに、物理学理論が論理的であり得ることは不可能だ。（追加）、磁場とは何か？₋物理学の命題－ 。

それは子供達への、科学者の社会的責任となる課題になる筈だ。

常識外れの道端での科学論

過去を振り返ってしまう。

比較的価値があると思う記事が、エネルギー流と定在波だ。

　実は、電力用変圧器の物理現象を解説しようと思った。変圧器の原理は『ファラディーの電磁誘導則』によって19世紀初めに唱えられ、現在の基礎理論と成っている。それが全ての教科書の解説理論である。『磁束』という技術概念を導入しての理論である。しかし『磁束』という物理概念が現実にこの自然世界にある訳ではない。あくまでも科学技術解釈用の概念として導入されたものである。これから論じようとする電力用変圧器の動作物理的原理と定在波の関りとしての科学論は、現在の科学論文として取り扱う分野は無いだろうから、ブログ記事か。そんな高校生の為の教育での教科書問題になるかと思う。

　(2023/08/15) 追記。ここで取り上げる変圧器の物理現象という意味は、『エネルギー』の流れとしての解釈論を念頭に置いている。それは、コンデンサ（容量 [F] ）とコイル（リアクトル、変圧器 [H]）の間に於ける、『エネルギー』の貯蔵機能としての関係からの解釈論である。コンデンサとコイルとの間における相似性と相違性に関する考察である。自然界は『エネルギー』一つに支配された世界との基本認識に立てば、そこに行くことは自然の流れであろう。技術解釈用概念の『磁束』や『電荷』の自然界に存在しない仮想概念量に縛られない、真の自然世界の物理現象の解釈法を考えての意味だ。

上の定在波は、新潟県立新津工業高等学校で、最初の担当であった『電子工学』の授業の内容で、高周波定在波の意味が解らなかった。そこで、ある事業所の払い下げの通信機を頂いて、それを分解して、発振器部分だけを利用させて頂いた。実際の通信での実用製品だから、とても強力な電磁波発振器であった。真空管は、双三極管（２B29）である。発振周波数は１６０MHz　である。最近気付いたが、その生徒実験に適用した回路構成は、変圧器と同じく、発振器と分布定在波回路とは直接繋がっていない。言わば、変圧器と同じく、空間を通したコイル間の電磁結合となっている。言ってみれば、１６０MHzの正弦波電磁結合で、基本的には空芯の変圧器結合である。空芯でも、高周波だから所謂技術概念の『磁束飽和現象』は起きないで変圧器動作が可能なのだと解釈できる。この空芯結合変圧器の物理現象は電力用変圧器の動作原理と、自然世界の実相から見れば、至極当然の事なのだ。新潟県立新津工業高等学校での生徒実験実習用の研究が物理学理論の置き忘れた『エネルギー』の実在性の解説になるとは不思議な事だと思った。当時、教育・研究者としての身分が有ったのか無かったのか❓❓。学術的研究でない、市民科学としての自然科学論が大切かと。専門家が取り組まない科学論。

変圧器の物理現象とエネルギー伝送　の前に。

更に、この記事の前に二つの記事がある。『エネルギー』一筋の道 (2021/02/24) と　科学教育の未来を問う (2021/02/27) である。

オーロラと電磁界

(2023/05/28).

　オーロラは極地の上空に展開される、気体の発光現象である。地球極地研究所などで研究され、その解説がなされている。

　その中では、太陽風と言う解釈がその主要な発生原因となっているようだ。

　その太陽風は、太陽からの電子とプラスの電荷粒子がその主要な構成粒子と捉えられているようだ。

　そのような、『電荷』が基礎概念となった物理量に基づく電磁気学の教科書の解釈法が基本となっている。

　科学者のほぼすべての皆さんが、現代物理学理論の基本認識の下で科学研究を成されておられる。

　その解釈では必ず『電荷』が、論拠概念の基本となっている。『電界』は『電荷』によって空間に発生する電磁界の発生概念で、『磁界』は『電流（それは『電子』の流れ）』が流れることによって発生する空間の発生概念であると成っている。残念ながら、その現行教科書的な解釈である限り、電磁界の真相を科学的な論理性での理解が出来ていないと、残念ながら言わなければならない。

　ロゴウスキー電極空間の磁界（戻し） (2021/04/16)。更に、新世界への扉ーコンデンサの磁界ー (2011/02/20)。が電磁界の真相を示す実験結果である。　

　少なくとも、物理学理論に関わる科学研究をなさる研究者は、『静電界と解釈する空間には、必ず磁界が存在する』という意味の実験結果を学習し直す必要がある筈だ。その上で、プラズマとは何か？原子イオンとは何か？太陽風とは何か？等、『電荷』概念との関係に明確な解釈をお示し頂きたい。

　オーロラの形状は、とても不思議な天空の女神がお召しなさる、色鮮やかなレースに見える。地球上には、その表面に『エネルギー流』が在るのだ。地磁気とは、コンパスに流れる軸性エネルギー流との間の空間での近接作用力としての結果として検出される電磁気現象なのだ。『磁気』とは全く電流は無関係なのだ。マグネットのN極もS極も、ただ一つのエネルギーの流れる軸性の現象を、両端から見たエネルギー回転流の向きが逆になった状況を解釈した概念でしかないのだ。磁性材料の両端に、その極の周辺を流れる『軸性エネルギー流』なのだ。地球の地磁気も、同じく地球表面のエネルギー流の真相を解釈した状況なのだ。

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。

時と歩んだ世界

(2021/06/02)。10年以上ブログを投稿させて頂いている。感謝です。2010年2月に初めてｐｃと言うものに触れた。ワープロ代わりに購入した。しかし、ITに接続して新しい世界を知った。相手が見えない世界に、思いを表明してどの様な事が起きるか、その未知の世界に期待もあった。

ファラディー電磁誘導則・アンペア周回積分則の物理学的矛盾 (2011/0130) が初めの頃の一つの記事だ。この記事にだけ突然千件を超えるアクセスが起きた。

その中に、『インバータと磁束φ　④』が記事中にある。トランジスタでの電力制御を初めて知った驚きの技術として忘れることの出来ない記念のものである。電気理論と電気技術との乖離を認識するに欠かせない回路として挙げる。変圧器に直流電圧を印加すると言う考えられない驚きの回路だ。1969年秋の内地研修で経験した驚嘆の回路であった。この事は、目から鱗‥ (2021/06/05) の記事に述べた。

ここに「アンペアの法則」の矛盾が示されている。変圧器の磁束が励磁電流によって生じる訳ではない。電流概念を問う基点となった。

電流が導体内を流れる。しかし、その「プラスの電荷が流れる」と言う論理は無理であると分かったのだろう。だから負の電荷の『電子』が逆向きに導体内を流れると専門的解説が成される。その解説も、その論理的な責任ある理屈が示されているとは言えない。そこには専門家としての良心が見えない。筆者はただ電気回路の中に起きる自然現象としての『エネルギー』の振る舞いを感覚的な捉え方で、そこに寄り添いながら考察を進めてきた。それは余り学術的形式の論文としての表現には程遠いものでしかないだろう。その訳を考えると、学術的標準用語を使う程専門的な習熟もなく、理解が無いことが基にあるからだろう。だから勝手に自由に解釈する習慣が、余りにも学術理論の常識から離れてしまった感覚のままになってしまったのかも知れない。殆どの基礎的科学概念、物理学的概念を否定する処に立ってしまった。空間に実在する『エネルギー』の実相を、その象徴的具体例に『光』の空間像を描いて捉えている事に在ると思う。

光の相対速度と空間 (2020/06/08) 。プランク定数の概念 (2018/07/17) 。今はその光の意味を電気磁気現象を理解する基礎として認識して欲しい思いにある。それが時の成果と言えるかもしれない。

『静電界は磁界を伴う』。科学理論の世界が異なって見えた原点がこの発表に在る。とんでもない自然の認識に挑戦する賭けに挑まざるを得ない仕儀になった。幼稚な社会性の乏しい筆者には無理な科学論の道であった。何か最初から社会的な存在としての、憲法、行政法上の仕組みの中に組み込まれていなかったような思いに在る。集団体制にとっては邪魔者で、はみ出し者のようだった。古い事件のうろ覚えがある。貝野村役場が火事になった。貝野中学校が火事で焼失した。意味が分からない？信濃川で隔てられた小さな集落の貝野村が、更に二つに分かれた分村事件。我が家の土地がいつの間にか新潟県道に化けて、今でも踏み躙られている。

エネルギー考にまとめた。『エネルギー』一つに科学論の基礎概念を頼りに何とか辿り着いた。理科教育の未来の一つの方向性を示した。陰で応援が有ったから曲がりにもできた。感謝。

マグネットの基礎研究

(2021/05/22)。マグネットの世界。

基礎研究とは不思議な意味だ。
これだけ科学技術の恩恵の中で生活している。長い伝統に支えられた電気技術の中で、磁気の意味は解っている筈なのだ。しかし、その理論は少し人が複雑に解釈し過ぎた概念で構築されたものだ。自然はそれ程複雑な意味ではないように思う。マグネットは日常生活にとても便利な生活用品となっている。

マグネット。
マグネットは科学理論での解釈には磁束がその基礎概念となっている。しかし自然はそんな磁束など持ち合わせていない。

マグネットの力。それは『エネルギー流』　-Axial energy flow- 　の間の近接作用力だ。図の青い色で仮想した。


マグネットの特徴はその力の謎に隠されている。科学技術としてマグネットを捉えれば、S極と N極がありその二つの磁極の間にとても強い引力が働く。 それだけで利用できるから、技術的にはその原理など過去の法則で十分だ。という事で済まされる。磁極間の離隔距離 x と力 f の関係には興味を抱かない。しかし、本当に過去の法則通りかどうかを実験で確認してみようと思えば、それは「基礎研究」になる。おそらく法則通りの結果には成らないだろう。問題はその『力』の測定法がとても難しい筈だ。実験器具とその測定法（秤と仕組み）をどの様にするかがその結果に響く。なかなか思う通りの、実験結果が得られないかも知れない。元々磁束など自然界の無い上に、その概念では近付くとどのように変化するかの科学的論理はない筈だから。

磁束概念の否定。実験結果の予測をすれば、磁束の意味が分からなくなるだろう。間隔 x と力 f の間に磁束量が関わる結果はない筈だから。物理学教室におられる研究者がやる意味はある筈だ。それが基礎研究と言うものだろう。実験も無く申し訳ない記事です。