2014年5月29日木曜日

磁気とかの考察

まずは日記
スポーツ大会でした
最下位でした
自分の出たバスケで三位とれたから正直どうでもいいです
一組と3点差だった気がするから一位取りたかったなぁ感はあるけど 足引っ張ってる身なのでそんなことは言えません


塾 物理
磁気についての授業でした
ローレンツ力とか 磁束密度とか
磁束密度っていう場があると 動いてる電荷に 動きの向きと場の向きの外積の方向に力がかかるんだとか

なんか磁場と磁束密度って何が違うのかわからん
というか磁場って何 磁束密度って何 本質的なことが全くわからない
ちなみに 「電場と電束密度」「磁場と磁束密度」とか言ったりするけど
対応関係としては 電場と磁束密度 電束密度と磁場 だそうです
前者は電荷と電荷 電流と電流みたいに2つのものに関する作用について考えるときに使うもので
後者はよくわかりません
この4つに関しては一冊の本が書けるくらいいろいろあるらしいので そこまで細かく理解できないだろうとは思うけど 感覚的にどんなものかは理解したいな


 今日の本題はその磁気について
この授業受けた後 フレミングってそういうことなんだなぁとか考えてたら
磁石の仕組みがすごく気になっていろいろ考えたんだよ
調べろよって思うかもしれないけど 一応電場と磁束密度の考え方みたいなのを知ったからある程度は考察できると思ったのよ


で 考察結果
こっから先 よく理解してないけど磁束密度という言葉を「電場」感覚で使うので 専門家が見たら確実にキレる間違った言い回しになると思うけど ご了承ください

小学校でやったみたいに 磁石って 砂鉄撒くと場が見えるじゃん
あれって磁束密度が見えてるみたいなもんなわけで

磁束密度っていうのは電荷が動くときに現れる場で 別の動いてる電荷に対して作用する場(というふうに理解してる)なので

磁石の中で電子が動いてるのではないかと
磁石ってどこで切っても大丈夫じゃん つまり各原子の周りレベルでの電子の動きでその磁束密度ができてるはず
たぶんその動き方が一定だからその磁束密度の和で 磁石の磁束密度ってのが成立してんだろうな~

考察終了



ちょっとだけ調べたんだけど
(正確にはわりと本格的に調べようと思ったんだけど 「磁石 磁束密度」とかその辺のワードでググっても知恵袋的サイトか超専門サイトか高校教科書解説サイトしか見当たらなくて全然わからなかった)
まず 磁石は電子のスピンの向きが全部同じで それによって磁石内で電流がながれてるのと同じような状態になってるらしく それで磁束密度ができてるんだとか
(磁石って電圧かけたら死ぬのかな・・・?)
磁石が高温になると死ぬことは知ってたんだけど それはそのスピンがぶれるからで
磁石の強さ(いわゆる磁力)は 残留なんとか(その向きのスピンの電子の量)で決まるんだとか


そこまでは理解した
ここで疑問がひとつ(だけじゃないけど)
磁力って何?
磁束密度っていう場は その場の中に動いてる電荷があった時 それに力が働くんだろ しかも磁束密度の方向とは別の方向に
じゃあ磁石同士がくっつこうとしたり 鉄にくっついたりするのはなんで?

ある磁石の磁束密度が 例えば近くの鉄の中の不規則な電子の流れにある一定の方向の力を加える事で向きが揃って鉄が磁石化する可能性があるのはまぁ考えられる(あってるのか知らんけど)
でも磁石と鉄がくっつく説明にはなってない

・・・これ書いて思ったけど 揃うことなんてありえない気がするこの説明だと
電子の動きに対して垂直な方向に力がかかるから円運動するわけで 最初の電流の流れがばらばらの状態で各電子が円運動しても向き揃わねぇじゃん


調べたことによると
磁束密度ってテスラ(T)って単位で T=N/(A・m) らしいのよ アンペアはその場にいる電荷の電気量でメートルは距離
で 磁石の強さって テスラで表されるのよ
つまり 磁束密度の強さが磁力に関係が有ることは明らかなんだけど

どういうことなんだろう・・・







結論
全くわからん
今回は磁束密度からいろいろ考えたり調べようとしたりしたけど
磁力の方からいろいろ検索かけてみようかな
なにかわかるかもしれない



誰か間違い指摘やら知識の共有やら出来る人がいたら教えて下さい

0 件のコメント:

コメントを投稿