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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第20期工学第8章電磁気 (4)電束と電束密度

                     第8章電磁気
        (4)電束と電束密度

今回は、電束と電束密度のお話を致します。電束も電束
密度も航空無線通信士の試験範囲を超えていますので、
直接、これらの問題が出題された事は、過去に有りませ
ん。
と言う事は、航空無線通信士より上級の資格試験では、
出題されていると言う事ですので新設問題として出題さ
れる可能性があります。また、電束と電束密度につては
、コンデンサーを理解する為に必要ですので、今回、お
話をする事としました。


 1.電束
電束とは、文字通り電気力線の束の事です。
電気力線は、もともと架空のものですから電束も架空の
ものと言う事になります。


架空のものですから誘電体に関係せず1 [C] (クーロン)
の電荷から
1[本] の電束
が出ると定めます。
よって、Q [C] の電からは、Q [本] の電束が出ます。
単位は、電荷と同じく [C] (クーロン)です。

2.電束密度[C/m^2]
電束密度は、 文字通り電束の単位面積当たりを通過する
電束の密度と言う事になります。
ここで電界の強さ:E について思い出して下さい。

   E=Q/(4πε r^2)           (4)

この式は、 電界の様子を示す電気力線の単位面積当たり
を通過する電気力線の密度を表します。
前回のお話で電気力線の総数がどの様に表されたかた見
直して下さい。
電界の強さとは、 電荷Qから半径 r の距離の 球の表面
を通過する表面積当たりの電気力線の密度と言う事にな
ります。
電荷Q からの距離が離れれば、r が大きくなりますので
球の表面積も大きくなりますので、電気力線密度は、小
さくなります。
つまり電界が弱くなる事を示します。

さて、電束密度Dは、 電束の密度の事ですから(5)式
の様に書
けます。

  D=Q/(4πr^2)                               (5)

電荷Q[C]からQ[本]の電束が出ますので球の表面積:
4πr^2 で電束を割ったものが電束密度です。 


更に、(4)式と(5)式から

  εE                       (6)

となります。(6)式は、 電界:E{(4)式}に 誘電率:
ε を掛ければ、(6)式になります。 簡単な式ですので、
覚えておいて下さい。電気回路でのコンデンサーのお
話のときに重要になります。
ゴロも良いですね。

今までに出てきました、クーロンの法則の式。電界の
強さを表す式。電気力線の総数を表す式。電気力線密
度を表す式。電束密度を表す式。電束密度と電界との
関係を表す式を々に見ていますとそれぞれの関係
が分からないままに、終わっ
てしましますが。 一度 、 
全てを書き出して見てくださいそれぞれの関係が良
く分かります
。それぞれに式が関係している事が分か
れば、式を暗記する事無く、それぞれの式を使える様
になります。
 



次回からは、磁気のお話を致します。




以下、姉妹校TOITAの「航空無線通信士受験塾」から
のお知らせでした。
 


※TOITAの「航空無線通信士受験塾」の文字をクリック
 しますとリンク先へ飛びます。


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  毎日、少しづつの時間がさければ、楽に、実力が
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 当塾の特徴


1.合格に特化したカリキュラム
  当塾では、出題数の多い項目からお話をしています
  。
  無線工学では、”空中線と電波伝搬”。
  電波法規では、”無線局の運用”です。
   出題数の多い項目から理解する事で、合格に必要な
  得点を得やすくなります。
2.参考書に書かれていない事の説明がある
  当塾は、文系の方の為の講座です。
  参考書には、 書かれていない 文系の方が知りたい
  事からお話をしています。
3.質問者が納得できる回答
  質問される方、それぞれに、 個別のお答えをしてい
  ます。
  納得できるまで、何度でも質問して下さい
4.実力が感じられる
  出題数の多い項目から勉強しますので、勉強が進む
  につれて合格の手応えを感じます。
  当塾の受講生は、1 回または、2 回の受験で免許を
  手にされています。

入塾に関するお問い合わせは、以下のメール・アドレス
まで。
直ぐに、詳しい「入塾のご案内」をお送り致します。
受験相談も同時にお受けいたしております。
受験相談は、コメント欄からも受け付けています。
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