原子の電子軌道の波動条件とループアンテナの整数倍波長の類似性 通信用アンテナとして長年愛好されているループアンテナの全長は１波長の整数倍で給電点インピーダンスが最小値で同調し、流れるRF電流が極大値になる。 一方、ボーアの水素原子モデルでは、…

複素数平面に、時計方向周りに右回転する複素数ベクトルと、 反時計方向に左回転する複素数ベクトルを、数I(高校一年一学期)で習ったように、 それぞれを、複素共役の関係で図に「見える化」して書きました。 この２つの複素数のベクトルを加算すると、単振…

磁石の不思議（東北大学さん） https://www.youtube.com/watch?v=b4TjMZZbaQQ www.youtube.com 大変面白い講座なので、見てよかったと思います。

ETV高校講座基礎物理 講座では、DC高電圧をハク検電器に与えれば、ハクが開くと考え、電池端子の片側プラス極だけをハク検電器に与えた。ところが電池端子のマイナス極側は端子を開放したため、ハク検電器のハクとマイナス極リード線は、宙ぶらりんの浮遊容…

ETVの高校講座に面白い振り子がずれて周る現象が紹介されてました。 昨年(2018)の講座ライブラリにあります。[1] 振り子の振動面の回転速度は、簡潔な三角関数の式(数I)で解けそうです。 番組では、その式をあえて何も言わないのが興味ある点です。 (C)NHK/E…

バイオリン等、楽器の単音のそれぞれは、基本角周波数ωo[rad・Hz]の正弦波と余弦波と、 その整数倍の各周波数の高調波の加算(和)で、その信号を表現できる。 N V(t)=Σ {An*sin(n*ωo*t) + Bn*cos(n*ωo*t) } ・・・フーリエ級数の式 n=1 ・・・音色は、基本波…

地球表面での重力加速度と遠心力による加速度の合成加速度の計算 余弦定理より、 (g’)^2=g^2+a^2-2ga*cosθ 遠心力による加速度 a は、 a=Rω^2*cosθ ∴ g’=√(g^2+a^2-2ga*cosθ) =√{(g^2+R^2*ω^4*(cosθ)^2-2gRω^2*(cosθ)^2} =√{(g^2+R*ω^2*(cosθ)^2(Rω^2-2g)} =…

本当なのかなぁ・・・？ ロケットの発射場を赤道近辺の地域に置くと、地球の遠心力を利用して、ロケットが打ち上げやすいという話はうなずけます。 でも、自由落下する物体に、地球の遠心力が働くとは思えず、自由落下の重力加速度値が、地球の緯度で変化す…

電気力線本数に関するガウスの法則の不可解な話 電気力線 N 本は、ガウスの法則より N=4πkQ[本] ...(1) クーロンの静電気力F[N] の式は、 F=k・Q1*Q2/r^2 .... (2) k=9.0x10^9 …(3) 電気力線の本数は最小値=1本なので、このときの電荷Q(min)の値を求めると、…

教育テレビの「物理基礎」で、乾電池数百本を直列接続して、箔(はく)検電器の金属箔を広げる実験を見ました。 塩ビパイプを布でこすると、はく検電器の金属板は大きく開くのに対し、 直列接続乾電池1200V以上でも、あまり良く金属板が開かない現象を見ました…

「物理I」の「円運動」の教育内容を考え直す 解決しようとする課題： (1)円運動するおもりの座標位置が、数式で表現できていない。 (2)円運動の速度 rω[m・rad/s]の方向ベクトル/回転方向の時間的変化が、数式で表現できていない。 (3)円運動の加速度 rω^2[m…

一様な強さの磁界Bで、導体棒が速度vで移動すると、ローレンツ力により導体棒の両端P-Q間に電圧が発生するという解説や解法がネット上で同じ説明が,何人もの複数の別の先生方により行われています。 奇妙に感じるのは、導体棒は、閉回路を形成しておらず、ア…

高校物理で習う B=μH の(公)式が、一般には成り立たたたず、 大学初期で、理論が行き詰まってしまい、教育や理論が進歩せず、 もう長年ずっと改善していないことがわかった。 透磁率μは、フェライトなどの磁性体では、 ・B-Hカーブに見るヒステリシス特性[1]…

ワンターン・コイルを、反時計方向に回転させる２極端子式 交流発電機を考える。 回転させるコイルを通過する磁力線の本数(磁束Φ)が、コイルと磁力線のなす角度について、 Φ ∝ cosθ, θ=ωt となるように、 磁束 Φ(t)=BS*cosωt と置くと、 (B:磁束密度,S:コイ…

同軸ケーブルの短縮率：出展引用 CQ出版社図書から 短波帯(1MHz〜30MHz)では、ダイポール・アンテナやインバーテッドV型ダイポールアンテナを製作すると、給電点にバランをつけなくても、容易にSWRは1.5以下にすることが出来て、経験的にはSWR1.1程度は実現…

光時計の中では、光子が一個、単振動すると考えやすいモデルになるが、光を光源から同心円状に電磁波が広がるモデルを考えると、電磁波の挙動が、どのように変化するのか、とたんにわからなくなる課題があるように思える。 {追記： テレビ番組 ETV 「100分で…

MMANA/モーメント法(20世紀末のアンテナ解析法)で判ったヘンテナのアンテナ特性 少年時代、高校一年を終わった春休みに、確か「初歩のラジオ」誌に衝撃的魅力を放つ「ヘンテナ」の記事が紹介されていた。 本屋さんでページを開くと、 「どうみても３〜５エレ…

異なる大気層(雲の層)と晴れ上がった大気層の様子 (写真：Googleさん chromebook壁紙から引用) 戦後の直後、おそらく先輩方は、こうした空を見て、「暑い日の雲が垂れ込めた日」にスポラディックE層の電離層の発生が関係していると空想し、仮説を考えたので…

人気の無線専門月刊誌に、湖または池の近くで、水平偏波の八木アンテナを数ｍの低い高さで水面に向けると、通常では伝播しないVHF/144MHzで超遠距離通信ができる、というセンセーショナルな特集記事が記載されたことがある。この記事内容を読み、その超常現…

先の記事の「変位電流」について、現在でも、大学の工学部の先生が、電波の正体は、アンテナ素子間の電荷間にできる電気力線が空間に広がり、空間には「変位電流」として電流が流れる、と説明されています。 引用元：国内大学の先生による電波発生の説明動画…

日本語で「変位電流」"Displacement current"と翻訳されている電流の流れかたの現象説明について、日本語への翻訳と理解に誤りがあるのがわかりました。 学校ではコンデンサでは交流、高周波で電流i[A]が流れ、 式で書くと z=1/(jωC), i=V/z と習いました。(…