ノリの悪い日記

古今東西の映画、ポピュラー音楽、その他をいまここに交錯させながら随想します。

陥没地帯 (140)

ボケもたくさん品種がある。
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早咲きのニリンソウ。本格的な開花はこれから。
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ヒメカンスゲだと思われる (スゲ属は分類が難しいことで有名)。先端にあるのが雄花、途中に (ぼけてしまったが) 三つほど見えるのが雌花。
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ツバキ。
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高校物理の範囲だと、電気回路は集中定数回路モデルしか出てこないが、このモデル化がどんな前提を置いているかについては、少し説明しておこう。

まず、電磁的な現象は、もちろん媒質中の光速度で伝わっていくが、集中定数回路は無限の速度で一瞬にして伝わると仮定している。

導線は「理想導線」とみなされている。すなわち、

1) 導体内部に電場は存在しない。
2) 導体表面での電場の向きは面の法線方向である。
3) 導体全体は瞬時に等電位となる。

電磁波のエネルギーは、ポインティングベクトル、

 \mathbf{P} = \mathbf{E}  \times \mathbf{H}

で与えられ、理想導線の内部に電場は存在しないので、理想導線内部を伝わるエネルギーは零である。一方、導線の周囲には電場と磁場ができるので、エネルギーは空間を伝わって素子に送られる。

誘導起電力の効果は、集中回路モデルではインダクタ素子にすべてくり込んでモデル化するので、電場は静電場と同じ保存的なものとなる ( rot \mathbf{E} = 0)。すなわち、キルヒホッフの電圧則が成り立つ。ここで、インダクタ素子にくり込むといっているのは、たとえば理想導線の形状がコイルのようになれば、電磁誘導の効果は無視できないが、それは別にインダクタ素子を設定して、そちらで電磁誘導の効果を記述するということである。

電圧源、電流源はよいだろう (詳細は略)。