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電磁波の電場と磁場の振動方向は何故垂直か?

noname#221368の回答

noname#221368
noname#221368
回答No.2

 相変わらず、頑張ってますね。その努力は、決して無駄にならないと思います。きっと財産になりますよ。  ところで電流さえあれば、たとえ電流が時間変動しなくても(一定でも)、磁場が発生する事はわかってますよね?。  じつは電場の時間変動は、電流と同じで、電束電流と言われます(古くは電気変位電流と言われました)。たとえ空間に電子の流れがなくても、電場の時間変動さえあれば磁場が発生します。完成されたアンペールの法則では磁場の原因は、電子の流れである(真)電流と電束電流になります。それがわかったのは、電磁気学完成のちょっと前でした。  従って、静的に電荷を貯めてるだけのコンデンサーの電場は時間的に一定なので、磁場を発生しませんが、放電してるコンデンサーなら磁場を発生します。発生しますが電束電流は電場の大きさに比べて、非常に微弱なので一般には無視します。また、電場の時間変動が時間的に一定なら(一定速度なら)、一定電流と同じなので、時間変化のない磁場しか発生しません。  という訳で、発生した磁場も無視し得ない時間変動を起こして無視し得ない電場を新たに発生させ、無視し得ない電磁波を観測できるためには、コンデンサーに相当な高周波電圧をかけないと駄目だろうと、想像できると思います。  電束電流の存在が理論的にわかったのは、電磁気学完成のちょっと前だったのですが、それ抜きの状態でも電磁気学は、通常のあらゆる交流回路の交流理論としての基礎を提供します(そのような歴史的経緯が実際です)。そのような理由(電束電流を交流理論の範囲では無視し得る事と、歴史的経緯)から、高校レベルでは電束電流は教えられていません。いくら調べても、高校範囲では、あなたの疑問には応えてくれないと思います。  現在では、電磁波の実証実験(最初はヘルツ)の成立こそが、電束電流の存在と示すものと考えられています。

hhanz10
質問者

お礼

ありがとうございました。非常によくわかりました。 またたびたび質問させていただくかもしれませんが その時はよろしくお願いいたします。

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