• ベストアンサー

磁界と電界の位相について

マイクロ波について書かれた本を読んでいるのですが,マイクロ波を金属に入射した時に,金属を完全導体とした場合には磁界と電界の位相差は90°なのに,金属を実際のものとして取り扱っている部分では位相差が45°となっています. 説明にはそれが常識であるように書かれているのですが,このような位相差の変化が何故起こるのか私には分かりません. もし詳しい方がいらっしゃいましたら,教えてください. また,物質に入射せずに真空中を伝搬する場合の図が載っているのですが,これを見た限りでは位相差は180°に見えます.これは正しいのでしょうか?

noname#184285
noname#184285
  • 科学
  • 回答数1
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

そもそも位相差って言い方するんでしょうか? 電界と磁界は直交して伝搬しますが… もうちょい分かりやすく書いてください。特に金属の件。

noname#184285
質問者

お礼

もう一度詳しい条件を書いて質問させて頂きます. アドバイスありがとうございます.

関連するQ&A

  • 導体表面でのマイクロ波

    平行平面伝送路をマイクロ波が伝搬するときに,金属表面を流れる面電流の総和を電流と呼ぶそうですが,この電流がどのように流れているかいまいち分かりません. 説明では,2枚の金属板に偏波面が垂直になるようにマイクロ波を入射した場合について書かれており,そこからマイクロストリップなどの説明に繋がる項目となっています. 正弦関数的に電流の大きさが変化するそうですが,これがどのような状況下理解できていません. 二枚の平行金属板に平行な磁界,垂直な電界がある図は見つけられましたが,そこにどのような電流が流れるのかが載っている図は見つかりません. できればこの「正弦関数的に変化する」表面電流がどのようなものか教えていただけないでしょうか. できればその際に,正弦関数的な変化を図に盛り込む方法などがあれば助言して頂けると助かります. どなたかよろしくお願いします.

  • 電子の存在に無関係に発生する電界とは

    できれば高校の物理の範囲でのご説明を宜しくお願いします。 私の理解では、電流や電界の発生は電子の運動に伴うものであって、 電子の存在とは無関係に存在するものではないと思っています。 ですから電流や電界が確認できれば、近くに必ず電子が運動しているとイメージしています。 ところが、電波の説明をちょっと思い出して考えてみたとき、電界が発生し、そこから磁界が発生し・・・ここまでは分かります。そして磁界から電界が発生して、電界と磁界が交互に発生する波が(空中に)できるということになっていたと思います。 電波は真空中でも伝わるとのことですから、電子の存在と無関係に電界が生じているように思えます。 もし、磁界が存在すれば(空中に)電界が生じるという自然現象が存在するなら、永久磁石を振り回したら、周囲に電界が生じそうですが、そんな話は聞いたことがありません。 磁界の変化から電流、電界が発生するのは、発電機の原理(レンツの法則?) のように、磁界の影響で金属中の電子の運動が変化したことによるものかと思いますので、真空中では起きない現象かと思います。 そうすると、電波の説明で言うところの、磁界の影響から真空中に生じる電界とはいった何なんでしょうか? 磁界の変化がそのまま伝わって行って、アンテナなどで受信するとき、空間の磁界の影響で電子の運動が変わり、電流の変化として測定できるだけではないでしょうか? 私の理解にどこか大きな間違いがあるのだと思いますが、どこが間違っているのでしょうか?  多分こうだろうといった、曖昧な説明ではなく、具体的な説明が欲しいので、宜しくお願いします。 マックスウェル方程式は、多くの実験結果をまとめたものだと聞きますから、電子の運動から切り離された電界の発生が確認された実験結果などのご紹介だけでもいいので、宜しくお願いします。

  • ノイズの電界、磁界の特定方法とシールド方法

    ある電子・電機機器からノイズが発生している場合の、 電界磁界の判別方法と、シールドの方法で質問があります。 (1) このノイズが(近傍界で)電界、磁界のどちらが支配的かは、どのように調べたらいいでしょうか? 単に、対応周波数に対応した、ダイポールもしくはループアンテナで測定し、前者で受信が強かったら 電界、後者だと磁界が支配的ということでいいでしょうか? (2)(近傍界での)ノイズの電界、磁界のどちらが支配的かにより、シールド方法に違いがあるでしょうか?磁界が支配的だと、単に金属で完全に覆っても、磁界のインピーダンスが低いため、金属で 反射せず、シールドが難しいとききました。その場合、どのようにシールドすればよいでしょうか? 遠方界まで距離を離してシールドすればよいでしょうか? 上記、私の電磁気の知識不足により、的外れな質問でしたらご容赦ください。

  • 電気と光の共通性と相違について

     電気は電界という場の性質により、導体、半導体 空中など、様々な物質を伝わる時に磁界を生起させます。  電気は、光を発生する状態とは別の状態(電界と磁界 の位相差が直交した状態とは別の状態)にある波動と捉 えることも可能だろうと考えます。 電気も光も究極には 「ある波動」の一つとして、電気と光を共通に扱うよう な物理学の体系というものには、何があるのでしょう?  参考サイト等、何か該当するものが有れば教えて下さい。

  • 交流電源直列回路の電流位相差について

    交流電源に抵抗要素しか持たない導体で閉じた回路を構築したとします。導体の長さを30万kmの100分の2とした場合、導体の中間点における電流と電源部分に流れる電流には、180度の位相差が発生すると考えることはできるのでしょうか? 別の言い方をすると、電界が伝わる速さは、光の速さと同じなので、導体の長さが余りにも長くなると絶対時間においては、ある2点間で位相差が生じていると考えて宜しいのでしょうか? 突拍子もない質問ですみません。 宜しくお願いいたします。

  • マクスウェル方程式 静磁界

    静磁界の場合、 マクスウェル方程式 rotH=J+∂D/∂t の変位電流の部分∂D/∂tは無視できるとありました。 これはなぜなのでしょう? 解析導体内に導体または磁性体が存在して、 それには渦電流が流れない場合を考えているからでしょうか。 それとも電界が保存的ではないからでしょうか。

  • 導体表面での電磁波の圧力がうまく計算できません

    電磁波が垂直に完全導体に入射し反射する場合の金属が受ける 力を計算したいのですが、簡単な例として真空中でt秒間の長さを持つ矩形直流パルスを考えます。このパルスの電界をE(0)磁界をH(0)とすると金属に入射した時からt秒間金属表面の磁界は反射波を重ね合わせて2H(0)となります。この時間間隔表面電流密度Jは電界の方向でその大きさはJ=2H(0)で表すことができます。この電流に働く金属面を押す力即ちローレンツ力を単位面積あたりF=J*B(0)とすると B(0)=2uH(0) ですから F=4uH(0)^2    となってしまいます。飛んでくる直流パルスの単位断面積あたりの運動量は t・[E*H]/c^2=t・uH^2 ですからt秒間の力は2倍して2uH(0)^2 になるはずなのですがどこが間違っているのか教えて頂けないでしょうか。勉強不足でスミマセン。 よろしくお願いします。

  • 中空導体中の電荷の作る電界

    中空導体中の電荷が、この導体の外側に作る電界について質問します。 中空導体が球殻の場合で、接地されてない状況を考えます。 初め、その中心に点電荷がある時の電界は導体内部では0で、それ以外は通常の点電荷が作る電界と同じです。 これは解ります。 その後、点電荷をその中心から動かした場合(但し、依然として中空導体中に点電荷はあるとする。)、その点電荷が中空導体の外部に作る電界はどうなるのでしょうか? 導体によって遮蔽されているから、外部の電場は影響を受けないって本には書いてあったのですが、何となく納得がいきません。 つまり、中心に点電荷があった時の類推で考えれば、外部の電界も変わりそうな気がするからです。 それに、中空導体の内部の電場も変われば、導体表面の電荷分布も変わるので変化するような気がするんですが、、、 誰か教えてください。

  • 無限に広い導体間の電界

    電磁気学の問題です。初心者なので、ヒントだけでもいただけるとありがたいです。 写真のようにB,Cは接地された無限に広い導体、Aは面積密度σの電荷でそれぞれの間隔が与えられています。そこで、各部における電界を求めよという問題です。 B,C二つの導体は無限平面なので、ガウスの定理より電界は距離に無関係で、平等電界E=σ/2ε0となると思うのですがどうでしょうか?また、導体B,Cが接地されているとBC間電位差は0となるんでしょうか?その場合、電界は発生するのでしょうか? 質問ばかりですいません。回答よろしくお願いします。

  • 高校物理、電位

    真空中にある図のような装置で、陰極から初速度0で出た電子(質量m、電荷ーe)を電位差Vで加速し、スリットS1から紙面の裏から表へと発生する磁束密度Bの磁界に入射させる。電子が磁界中で半径rの円軌道を描き、半周した後、スリットS2から出てくるとき、e/mを求めよ。 (解答) 電位差Vで加速される時、電界のする仕事eVが電子の運動エネルギーになるから、電子の速さがvとなるとすると、eV=1/2mv^2とあるのですが、 位置エネルギーの変化は0(V)の時、0からv(V)の時、-evですから-ev-0で電界のする仕事は-evとなるのではないでしょうか?