ベータトロン

について全力で調べようと思ったんだけど

調べるまでもなかったというか　調べたら　結局は俺の電気に対する理解の浅さが原因だったというか



あの問題（まだやってない人もいるかもしれんが）について


俺はあの問題やり始めた時　何やってんだこいつ　ってすぐに思ってとく気がなくなった

磁場中に電荷おいて（しかも宙に）　それが円運動してます（初期条件）


いやさ　そりゃわかるよ　ありえるよ　そういう問題もいっぱいあるよ

でもさ　そもそもベータトロンって　電子加速器　なわけで
つまり　最初から円運動してる　ってそれがもうなんかおかしくね
いや　おかしくないんだけど



しかもさ　実際のベータトロンって　ホントは真空の管つかってるんだよねちゃんと






あの問題　大体は解けたけど　なんかピンと来ないというかただ流れで解いてしまった人

俺だけだったら　ただの自己満記事になるんだけど


たぶん　回路に対する考えが浅い（というか普段意識してない）のではないかとおもった

たぶん最初の電流求める問題ができなかったのではないかと



まずさ　普通の導線の回路
電源入れるじゃん　抵抗がどうとかは置いといてだ
電源を入れるってことは　電圧がかかるんだなー　っていうのが回路問題解く上での意識

でももうちょっと考えるとさ　
それって　電源の前から後ろまで　経路が直線でない電場を作ってる　と捉えることもできるわけよ

導線は　その電場の経路の道標なわけで（いや実際には違うと思うよ？）
仮に導線以外でその道標の役ができるなら　導線でなくても「回路」は成立するし　電流も流れる

（今専門用語を日常会話的意味で使ったものがあるから　定義と違うじゃんとか突っ込まれても困るからね？）

電圧Vとすると　その回路の長さで割ると　その電場になる




ベータトロンは　電荷と磁場の関係上　道標が必要ないんだな
器具として　真空管を用いてるけど　実際は理論上必要ない

勝手に円軌道になるから

つまり　道標のない回路の完成


だから突然電流とか電場とか言われても意味不明だったわけだ




電流　って　考え方として　回路上のある一点を考えた時に　一秒で何C通るか　ってことだから

今回の問題では　その電荷が　一秒で何回円上のある一点を通るか　ということになる
つまり　一秒で何周するの？　という意味

だから q÷周期　だったんだな







ベータトロンは　加速させるために　電荷の回路内の磁場を変化する（増やしていく）必要がある

回路の半径は　回路上の磁場と速度に関係している　（半径）＝（定数）×（速度）/（回路上の磁場）

速度が上がる時　回路上の磁場をそのままにしてたら　半径は増える
（半径増えると磁束が変化（増える）から　起電力（電場と言ってもいい）の増加が加速して　さらに速度が増えて・・・つまり二次関数的に半径が広がっていく？）

半径増えるのは　実験マシーン的にも　変化の仕方が複雑になるという意味でも　困る

だから　半径を一定にするために　回路上の磁場を上げる必要がある


（計算は　http://kumiko47.exblog.jp/4423071　ここに書いてある）






まぁベータトロンについては
磁場が二種類ある
どっちも増やす必要あり
問題で聞いてくるのは　その変化の関係
形は　外に開いてる（画像参照　http://www.rist.or.jp/atomica/data/fig_pict.php?Pict_No=03-06-03-07-07）

これだけわかっとけばいいのかな


ついでに　外に開いてる理由について

これって電磁石使ってるから　磁場を変化させる時って　磁石の周りに流す電流を強くするわけじゃん
つまり　面が平らな電磁石だと　磁場を場所ごとに変化の仕方を変える　ってのができないわけ

上の計算によると　内側磁場の変化（傾き）の半分だけ　回路上磁場を変化させればいいから

電磁石のパワーを上げた時　電磁石の幅が狭いほうがより磁場が増えて　広いほうがゆっくり磁場が増える事を考えて

外に開いてるんじゃないかな　きっと


なんか疑問とか　この考え方おかしいとか　そんなのわかってるわとか
なんか意見があったらコメなりラインなり直接なりで　言ってくださいな