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☆ 電磁気 ☆ |
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〇 2023.6-2011.8 Yuji.W ★ |
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◇ 2*3=6 Ten(3)=10^3=1000 微分 ; 偏微分 : 積分 $ e^(i*x)=expi(x) |
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〓 電磁気 〓 . ■【 電荷 】 電磁気力を作る、または、感じる性質を持つ粒子を、「電荷を持つ粒子」という。電荷は2種類ある。普通、「正」と「負」と言って区別する。電荷には、最小の単位があり、電荷を持つ粒子の電荷は、その整数倍にしかならない。「正」の電荷の最小単位と「負」の電荷の最小単位の大きさは等しい。 ※ 「クォーク」まで考えると、電荷の 1/3 倍や 2/3 倍がありうる。ただ、クォーク単体は、観測されないから、電荷は最小単位の整数倍のみと考えてよい。 ■【 電磁気 】 ① 電荷は周りに電場を作り出す。動いている電荷はさらに磁場も作り出す。 ② 電荷は電場から力を受ける。動いている電荷はさらに磁場からも力を受ける。 ③ 磁場が時間的に変化すると電場を作り出し、電場が時間的に変化すると磁場を作り出す。電流が流れれば、電場は変化するから磁場を作る。 ④ 磁荷はない。※ 仮想的に磁荷があるとすると便利な事もある。 ■【 重ね合わせの原理 】 2つの電荷 一方の電荷が作る電場 <E1> 他方の電荷が作る電場 <E2> 2つの電荷が作る電場 <E> <E>=<E1>+<E2> ★ 単純なベクトルの足し算になる。2つの電荷が相互作用しあって、別の場を作ったりはしない。 |
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〓 電気 〓 . ■【電荷】電子の電荷の大きさ qe=1.602 176 565*Ten(-19)_C 1_C~qe*6.242*Ten(18) 6.242*Ten(18)_個~1.037*Ten(-5)_mol 1_C=1_A*1_sec 1_eV=qe_J ● アボガドロ定数 Na=6.02214086*Ten(23)_個/mol ★ 1_mol の電子の電荷 qe*Na=[1.60*Ten(-19)]*[6.02*Ten(23)]=9.63*Ten(4)~Ten(5)_C ★ 単三電池 2000クーロン 1_A で 2000_sec~33_min ★ 雷~10_C 100_kA 1/10000_sec ■【仕事_J/sec】冷蔵庫 6_W 電子レンジ 700_W 掃除機 700_W 髪乾燥機 1200_W 湯沸かし器 1250_W ■【家庭電化製品】 豆電球 1.5_V 0.3_A 5_Ω 0.45_W 単三電池で 2000/0.3~6667_sec~111_min LED 1.5_V 0.1_A 15_Ω 0.15_W 白熱電球 100_V 0.6_A 167_Ω 60_W 湯沸かし器 100_V 10_A 10_Ω 1_kW 冷蔵庫 6_W 電子レンジ 700_W 掃除機 700_W 髪乾燥機 1200_W ※ 100_W~(10kgの物を1m上に1秒間で持ち上げるのに使うエネルギー) ■ [J]=[N*m]=[C*V] ■ 電荷 [C] 電流 [A]=[C/sec] 電圧 [V]=[J/C] 電場 [N/C]=[V/m] ■ 静電容量 [F]=[C/V] 誘電率 [F/m] 真空の誘電率 ε0=Ten(7)/(4Pi*c^2)~8.85418782*Ten(-12)_F/m ke=1/(4Pi*ε0)=c^2*Ten(-7)~9*Ten(9)_N*m^2/C^2 |
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〓 磁気 〓 . ■ 磁束 [Wb] 磁場(磁束密度) [T]=[Wb/m^2]=[N*sec/(C*m)] [国際単位系の磁場 1_T] ⇔ [CGS静電単位系の磁場 Ten(4)_G] ■ 地磁気 0.5_G 棒磁石 0.2_T スピーカー 1_T USA磁場研究所 50_T ■ 磁荷はない。ただし、あると仮定して話を進めると簡単なことがある。 1Wb同士、1m離れた磁荷にかかる力 6.33*Ten(4)_N~600_kg重 板磁石~1グラム重/cm^2 ネオジム磁石~1グラムで 1kgの物を持ち上げることができる |
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〓 物質内の原子の数 〓 . ▢ 銅 64_g/mol=0.064_kg/mol 密度 ρ=8.9*Ten(3)_kg/m^3 アボガドロ定数 Na=6.02214086*Ten(23)_個/mol 銅原子1個の質量 m ? 数密度 n ? ▷ m=0.064/Na=0.064/[6.02214086*Ten(23)]~1.06*Ten(-25)_kg/個 ★ n=ρ/m=[8.9*Ten(3)]/[1.06*Ten(-25)]~8.4*Ten(28)_個/m^3 ★ ▷ (密度)=8.9*Ten(3)/0.064~1.4*Ten(5)_mol/m^3=0.14_mol/cm^3 ★ |
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〓 電流の電子が動く速さ 〓 ▢ 電流 I=1_A 電線の断面積 S=Ten(-2)_mm^2=Ten(-4)_cm^2=Ten(-8)_m^2 電子の数密度 n=8.4*Ten(28)_個/m^3 電流内の電子の数線密度 λ=n*S 電子の電荷 qe=(1.6|*Ten(-19)_C 電子の動く速さ v ? ▷ λ=n*S=[8.4*Ten(28)]*Ten(-8)=8.4*Ten(20)_個/m qe*λ=[(1.6|*Ten(-19)]*[8.4*Ten(20)]~134_C/m I=qe*λ*v v=I/(qe*λ)=1/134~0.0075_m~7.5_mm/sec ★ |
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☆ uzお勉強しよう since2011 Yuji.W |