How is electric power transferred? : Toward the Essential Understanding of Electric Current

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  • 電力はどのように伝わるか : 電流概念の本質的な理解に向けて
  • デンリョク ワ ドノ ヨウ ニ ツタワル カ : デンリュウ ガイネン ノ ホンシツテキ ナ リカイ ニ ムケテ

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Abstract

「電力はどのように伝わるか」という問題は電磁気学の本質に関連する。この論文では、電流の流れている導線内を電力が伝わるのではなく、導線の周囲の空間を電力が伝わることを示す。電場と磁場の外積であるPoyntingベクトルが電磁的なエネルギーの流れを表すことは多くの教科書にも記述があるが、従来の議論の多くは電磁波や交流に関するものがほとんどである。本論文ではゾンマーフェルトの教科書[1]にある計算を基に、直流電流が流れている導線の一部が抵抗を持っている状況下での電場、磁場を計算し、Poyntingベクトルを求めた。そして、Poyntingベクトルを積算したものが抵抗で消費される電力と一致すること、導線の帯電によるものであることを示した。

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