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電流の周りに電磁場が発生する理由とエネルギー保存

導線に時間変化する電場を掛けると電流のほかに電場と磁場が周囲に発生します。これだと電場を掛けると電流のエネルギー(電力量)だけでなく電磁場のエネルギーも生まれてるように見えてしまいます。
また図のように回路Aに電場を掛けて電流を流すと、回路Bにも電流が流れると説明がありました。回路Aに電流を流して、さらに回路Bでも電流が流れたらエネルギー保存則に反しているように思えるのですがどのようにエネルギー収支が行われてるのですか?ジュール熱のように導線中を電流が流れる過程で、"何かしら"が原因のエネルギー損失分が双極子放射と同様で電磁波という形で散逸してるようにも考えましたがやっぱり釈然としません。

電場を印加すると電流を流すだけでなく電場・磁場も発生させ、近傍の導体に誘導電流も流したらエネルギー保存に反しているように思えるのですが、電磁場の発生と電磁誘導についてどのように考えればよいのでしょうか。

どなたかご教授お願い致します

投稿日時 - 2018-11-10 21:40:24

QNo.9556555

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

no.2ですが
超伝導コイルは永久電流が流れ続け減衰しないです。
超伝導コイルでは電流が変化せず磁場も変化しないのでエネルギーは消費しません。
電流が交流のように変化する時に、電磁波の様な形でエネルギーが拡散し電力を食います。
ですから、Aのコイルに一定電流を流してもBには電流が流れませんが、スイッチを切ったり入れたりする時にBに電流が流れることからわかります。

投稿日時 - 2018-11-11 19:39:05

お礼

理解できました。
ありがとうございます。

投稿日時 - 2018-11-13 21:42:34

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回答(3)

ANo.2

電磁波という形で散逸してると考えて良いです。
これは真空中の透磁率としてエネルギーが拡散している状態でコイルが電力を消費します。
少し見えている鉄棒が中を通る場合は鉄の透磁率としてエネルギーが受け渡されることになります。

投稿日時 - 2018-11-11 08:20:28

補足

御回答ありがとうございます。

今回の件とは別の話かもしれないですが、超伝導コイルは永久電流が流れ続け減衰しないと聞きます。超伝導は電気抵抗がゼロだから電流が減衰しませんが、電流が流れ続けてるだけで電磁波としてエネルギーが散逸するのであれば、ジュール熱が無くても電流が減っていくのではないでしょうか。

投稿日時 - 2018-11-11 13:54:47

ANo.1

電流のエネルギーは、熱エネルギーと電磁場のエネルギーに変わります。
その電磁場のエネルギーを少し使ってとなりの電線で発電が起こります。

電流を流して光っている電球のそばに太陽電池を置くと発電できますが、それと似てますね。

投稿日時 - 2018-11-10 22:15:29

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