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静磁場と動磁場の違いについて教えてください。それぞれの磁場空間には,どのような違いがあるのでしょうか。また,それぞれの磁場空間にある物体には違いが生じるのでしょうか(微弱エネルギー負荷など)。よろしくお願いいたします。

A 回答 (1件)

質問者はどう考えていますか。

やはり、静磁場と動磁場は違うと思います。電場と磁場との関係で考えてみてください。
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Q静電場と静磁場て何がどう違うんですか?

現在、電磁気の勉強をしているのですが、どうしても静電場と静磁場の、相違点と類似点が分りません。
テキストを見ても、基本法則とその導出過程が示されているだけで、具体的なイメージがわかずに困っています。
どなたか簡単に教えていただけませんでしょうか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

静電場も静磁場も、力が距離の2乗に反比例するという点は、全く同じです。
(重力もそうです。)

唯一違う点は、電場の元となるプラスあるいは電荷(の粒)は、一人ぼっち(単独)で存在することができますが、磁場の元になる単独の粒は存在しないということです。
どんなにミクロで見ても、NとSとが対になっている姿しか見えず、Nだけ、あるいはSだけという磁気の粒はないのです。
(専門的になるかもしれませんが、下記リンクの式1aがそうです。)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F

Q磁場(交流と直流の違い)

初歩的な質問ですいません。
交流直流で発生する磁場は、方向や磁力の違いがあると思いますが、その他に違いってあるのでしょうか?
知りたいのは、非磁性体の金属に電波を透過させられるか?の疑問に直流磁場であれば可能かもしれないと言った話を聞いたような記憶があったからです。
判らないことが多いのであいまいな質問になってしまっていると思います。すいませんがどうか教えてください。

Aベストアンサー

電波とは電磁波ですので、電場と磁場の変化が互い違いに現れる現象です。
それは変位磁界(電場)が存在した時にその周りに電場(磁場)の変位が現れ、その変位からさらに磁場(電場)の変位が、、、
と言うことを繰り返して伝搬します。
さて、非磁性体の金属を電磁波が通過するかどうかですが、通常導電体ではその中の電位の差が取れないので電場が変化しなくなります。
電場が変位しなければそれによる磁場も変位しないので、電磁波はそこで止まってしまいます。
そのため、電磁波をシールドすることが出来ます。
電子機器の筐体の内側にアルミをメッキしているのはこのためです。

しかし、これでも回路からの電磁波の漏洩を完全に抑えることは出来ません。
これは回路内にある、磁場回路からの磁場の変位を、導電体では抑えることが出来ないため、漏れた磁場の変位から電磁波が伝搬します。
つまり、磁場の変位が大きければ導電体を通過することが出来ます。
ただ、磁場の変位もその磁場回路から遠ざければ、電位の変位と同等となり、導電体でシールド出来てしまいます。

直流磁場は当然非磁性体を通過しますが、変位しない限り、電磁波を放射しません。
直流磁場ぐらいの磁場の変位を与えられれば導電体を通過させることが出来るかもしれません。

逆にこの部分まで完全に遮蔽するためには、強磁性体の筐体をある程度の厚みでくるんで電磁波を逃がすか、ヒステリシスを持った強磁性金属で吸収するなどの方法があります。

超伝導物質でくるめば完全です。

電波とは電磁波ですので、電場と磁場の変化が互い違いに現れる現象です。
それは変位磁界(電場)が存在した時にその周りに電場(磁場)の変位が現れ、その変位からさらに磁場(電場)の変位が、、、
と言うことを繰り返して伝搬します。
さて、非磁性体の金属を電磁波が通過するかどうかですが、通常導電体ではその中の電位の差が取れないので電場が変化しなくなります。
電場が変位しなければそれによる磁場も変位しないので、電磁波はそこで止まってしまいます。
そのため、電磁波をシールドすることが出...続きを読む

Qペースメーカーと磁気

よく磁気ブレスとかネックレスとかありますよね、この磁気は心臓のペースメーカーにやっぱり影響ありますよね?何ガウスぐらいなら影響がないのでしょうか?教えて下さい。

Aベストアンサー

ペースメーカーの電磁障害には,大きく分けて4種類あります.(1)直接体に電流が流れる場合,(2)体外の電界によるばあい(体内に電流が生じる),(3)変動磁界による場合(ペースメーカー電極に起電力を生じる),(4)静磁界による場合の4つです.
ご質問の磁気ネックレス等は(4)にあたるものです.
tntさんの回答のように,磁気が動けば(3)にあたるのですが,磁気が動かない静磁界でも障害を生じることがあり注意が必要です.

ペースメーカーには,その動きをチェックするため「マグネットモード」というモードが組み込まれています.これは,ペースメーカーの本体に強力な磁石をあてると,内部のリードスイッチが動作し刺激回数を固定した状態で動作するようになるモードのことです.

強力な静磁界をあたえると,ペースメーカーはこのマグネットモードで動作するようになります.通常は一時的であり,静磁界がなくなれば(磁石を離せば)もとの動作モードに戻りますが,非常に強力な静磁界(確か3000ガウスとか4000ガウス以上だったと思います)にさらされると,リードスイッチ自体が帯磁してしまい,外部からの磁界がなくなってもマグネットモードのままになってしまうことがあります.

マグネットモードになると自分の脈拍とは関係なしにペースメーカーが刺激を発生することになりますので,状況によっては大変危険な場合があります.

どの程度の静磁界でマグネットモードになるかは忘れてしまいましたが,確か数十ガウス程度だったと思います.
磁気ネックレスの磁界の強さはわかりませんが,例えば肩こりなどの時に貼る磁石のついた絆創膏のような商品がありますが,これは数百ガウス程度の静磁界を持っており,ペースメーカー本体の直上に貼るとマグネットモードになってしまう可能性があります(腰や反対側の肩に貼るのは何ら問題がないはずです).はがせば元に戻りますが.

いろいろな磁石の静磁界がどのくらいかというのは簡単にはわかりませんので,「ペースメーカーの本体には磁石を近づけない」と考えておいた方が安全だと思います.

ペースメーカーの電磁障害には,大きく分けて4種類あります.(1)直接体に電流が流れる場合,(2)体外の電界によるばあい(体内に電流が生じる),(3)変動磁界による場合(ペースメーカー電極に起電力を生じる),(4)静磁界による場合の4つです.
ご質問の磁気ネックレス等は(4)にあたるものです.
tntさんの回答のように,磁気が動けば(3)にあたるのですが,磁気が動かない静磁界でも障害を生じることがあり注意が必要です.

ペースメーカーには,その動きをチェックするため「マグネット...続きを読む

Q磁気を遮断するもの

10mmくらいの間隔を置いて磁石が固定されており、お互いに引っ張りあっているものの間に、何かの物質により磁力を遮断することは可能でしょうか。
その磁力を遮断する物質は何でしょうか。教えて下さい。

Aベストアンサー

磁石の磁極は2種類(N極とS極)あり異種の磁極が引き合い、同種の磁極は反発しあいます。
また、一個の磁石は、必ずこの両極を持っています。

いま2個の磁石があり互いに引き合っているのですから、一つの磁石のN極と、もう一つの磁石のS極が引き合っていると思います。

一般に磁気を遮蔽するには、No.1,3の方の回答にありますように普通は透磁率の高い(磁石で付きやすい)金属を使うのですが、これは磁石が1個のときに、その磁石のN極の磁気とS極の磁気とを通りやすい物質でつないで、外に出ないように封じ込めます。
ところが、今回は磁石が2個なので、引き合っている間に透磁率の高い物質を入れると、それぞれの磁気がこの磁石で付きやすい物質を引きますので、遮断できないと思います。

>お互いの磁力が作用しなくなりそれぞれの糸がたるみ、磁石が落ちる。といった構造にしたいのですが。
このような作用をさせたいとすると、遮蔽する考えでなくて反発させるのが良いと思います。
つまり、シート状で両面が極になっている磁石を使用します。
2個の磁石の間にN極にはN極が、S極にはS極が向くように入れます。
これで、2個の磁石は、同極に相対しますから反発されるので落ちると思います。

もし馬蹄形の磁石でしたら、少し複雑になりますが、このシート状の磁石を2枚使って、それぞれの足で逆な極性にすることになりますね。

磁石の磁極は2種類(N極とS極)あり異種の磁極が引き合い、同種の磁極は反発しあいます。
また、一個の磁石は、必ずこの両極を持っています。

いま2個の磁石があり互いに引き合っているのですから、一つの磁石のN極と、もう一つの磁石のS極が引き合っていると思います。

一般に磁気を遮蔽するには、No.1,3の方の回答にありますように普通は透磁率の高い(磁石で付きやすい)金属を使うのですが、これは磁石が1個のときに、その磁石のN極の磁気とS極の磁気とを通りやすい物質でつないで、外に出な...続きを読む

Qフリーの3次元電磁界シミュレータありませんか?

3次元的な形状で高周波特性を解析できるフリーの電磁界シミュレータはどこかに無いでしょうか?
あと、モーメント法について勉強したいと思っています。電磁界シミュレータでソースが公開になっているものはないでしょうか?
何か参考になるものがあれば教えてください。

Aベストアンサー

ここに並んでいるものでよければフリーです。Unixで動作するものはソースコードが見られると思います。プログラミングを勉強するのでしたら、他人のプログラムを解析するよりも、書籍のサンプルを拾ってきた方がわかりやすいですよ。

参考URL:http://emlib.jpl.nasa.gov/EMLIB/files.html

Q線形・非線形って何ですか?

既に同じようなテーマで質問が出ておりますが、
再度お聞きしたく質問します。

※既に出ている質問
『質問:線形、非線型ってどういう意味ですか?』
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=285400
結局これを読んでもいまいちピンと来なかった...(--;


1.線形と非線形について教えてください。
2.何の為にそのような考え方(分け方)をするのか教えてください。


勝手なお願いですが、以下の点に留意いただけると大変うれしいです。
何せ数学はそんなに得意ではない人間+歳なので...(~~;

・わかりやすく教えてください。(小学生に説明するつもりぐらいだとありがたいです)
・例をあげてください。(こちらも小学生でもわかるような例をいただけると助かります)
・数式はなるべく少なくしてください。

『そんな条件じゃ説明できないよー』という方もいると思いますが、どうぞよろしくお願いいたしますm(__)m

Aベストアンサー

昨日「線形の方がなんとなくてわかりやすくないですか」と書いたんですが、やっぱり理系の人間らしく、もうちょっときちんと説明してみます。昨日は数式をなるべく出さないように説明しようとがんばったんですが、今日は少しだけ出しますが、勘弁してください。m(__)m(あと、長文も勘弁してください)


数学的にはちょっとここまで言えるかわかりませんが、自然界の法則としては、「線形」が重要な意味を持つのは、xの値が変化するにつれて変化するyがあったときに、

(yの増加量)/(xの増加量)=A(一定)

という規則が成り立つからです。

xやyの例としては昨日の例で言う例1だとxがガムの個数、yが全体の金額、例2だとxが時間、yが走った距離です。

この規則が何で役に立つかというと、式をちょっと変形すると、

(yの増加量)=A×(xの増加量)・・(1)

ということがわかります。つまり、Aの値さえわかれば、xが増えたときのyの値が容易に推測できるようになるわけです。


ここで「Aの値さえわかれば」と書いていますが、この意味を今から説明します。

自然界の法則を調べるためには何らかの実験を行います。例えば、りんごが木から落ちる運動の測定を行います。
ここから質問者様がイメージできるかわかりませんが、りんごは時間が経つにつれて(下に落ちるにつれて)落下するスピードが速くなるんです。今、実験として、1秒ごとにりんごのスピードを測定したとします。そしてその結果をグラフにプロットしていくと、直線になることがわかります。(ここがわかりにくいかもしれませんが、実際に実験を行うとそのようになるのです)

数学の問題のように初めから「時速100kmで走る」とか「1個100円のガム」とかいうことが与えられていれば直線になることはすぐにわかります。
しかし、自然界の法則はそうもうまくいきません。つまり、実験を行ってその結果をプロットした結果が直線状になっていたときに初めて「何らかの法則があるのではないか」ということがわかり、上で書いた「Aの値さえわかれば」の「A」の値がプロットが直線状になった結果、初めてわかるのです。

そして、プロットが直線状になっているということは、永遠にそうなることが予想されます。つまり、今現在はりんごが木から落ちたときしか実験できませんが、その結果を用いて、もしりんごが雲の上から落としたときに地面ではどのくらいのスピードになるかが推測できるようになるわけです。ここで、このことがなぜ推測できるようになるかというと、(1)で書いた関係式があるからです。このように「なんらかの法則があることが推測でき、それを用いて別の事象が予言できるようになる」ことが「線形」が重要だと考えられる理由です。

しかし、実際に飛行機に乗って雲の上からりんごを落としたらここで推測した値にはならないのです。スカイダイビングを想像するとわかると思いますが、最初はどんどんスピードが上がっていきますが、ある程度でスピードは変わらなくなります。(ずっとスピードが増え続けたら、たぶんあんなに空中で動く余裕はないでしょうか??)つまり、「線形から外れる」のです。

では、なぜスピードが変わらなくなるかというと、お分かりになると思いますが、空気抵抗があるからなんですね。(これが昨日「世の中そううまくはいかない」と書いた理由です)つまり、初めは「線形」かと思われたりんごを落とすという実験は実際には「非線形」なんです。非線形のときは(1)の関係式が成り立たないので、線形のときほど容易には現象の予測ができないことがわかると思います。


では、非線形だと、全てのことにおいて現象の予測が難しいのでしょうか?実はそうでもありません。例えば、logは非線形だということをNo.5さんが書かれていますが、「片対数グラフ」というちょっと特殊な形のグラフを用いるとlogや指数関数のグラフも直線になるんです。つまり、普通のグラフでプロットしたときに「非線形」になるため一見何の法則もないように見えがちな実験結果が「片対数グラフ」を用いると、プロット結果が「線形」になってlogや指数関数の性質を持つことが容易にわかり、それを用いて現象の予測を行うことが(もちろん単なる線形よりは難しいですが)できるようになるわけです。


これが私の「線形」「非線形」の理解です。つまり、

1) 線形の結果の場合は同様の他の事象の推測が容易
2) 非線形の場合は同様の他の事象の推測が困難
3) しかし、一見非線形に見えるものも特殊な見方をすると線形になることがあり、その場合は事象の推測が容易である

このことからいろいろな実験結果は「なるべく線形にならないか」ということを目標に頑張ります。しかし、実際には先ほどの空気抵抗の例のように、どうしても線形にはならない事象の方が世の中多いんです。(つまり、非線形のものが多いんです)

わかりやすいかどうかよくわかりませんが、これが「線形」「非線形」を分ける理由だと思っています。

やっぱり、「線形の方がなんとなくわかりやすい」くらいの理解の方がよかったですかね(^^;;

昨日「線形の方がなんとなくてわかりやすくないですか」と書いたんですが、やっぱり理系の人間らしく、もうちょっときちんと説明してみます。昨日は数式をなるべく出さないように説明しようとがんばったんですが、今日は少しだけ出しますが、勘弁してください。m(__)m(あと、長文も勘弁してください)


数学的にはちょっとここまで言えるかわかりませんが、自然界の法則としては、「線形」が重要な意味を持つのは、xの値が変化するにつれて変化するyがあったときに、

(yの増加量)/(xの増加量)=...続きを読む


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