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電界の伝播速度とは？
- 平行平板電極（コンデンサ）に電気を通電すると、電極間に有限時間で電界が生じます。
- 電界の形成には電極間の距離と関係があり、伝播速度が存在します。
- 電界の伝播速度は電極のポテンシャル分布の形成時間とも考えられます。
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物理の現象の変化は光の速度より早くは伝わらない事は相対論が教える通りです。 電界の変化についても同じです。 また、時刻の相対性により、変化が始まるのは１点からになります。 ２点から始まるとすると、どちらが先に始まったかが観測する人の立場によって異なる事になります。 ですから、＋の電界も－の電界も変化は同じ場所から始まります。 このような電界の変化がどのように伝わるのかという場合には、回路を分布定数回路として考える必要が有ります。 コンデンサは大きさの無い容量だけを持つ物体ではなく、広がりを持った伝送線路として考える必要が有ります。 電源とコンデンサをつなぐ電線も伝送線路です。 （一様な）伝送線路はそれに見合った特性インピーダンスと電磁場の伝搬速度を持ちます。 その速度は1/√(με)ですよ。 電気信号が伝送線路をどのように伝わるかはこちらを見てください。 http://www.geocities.jp/signalintegrityjp/signal-prop.htm ＞この回答を理解するために必要な理論、導出方法も教えてください。 マクスウエルの電磁方程式が必要な理論です。 これを実際の物体に適用すればいいのですが、手計算で解く事が出来るのは極めて簡単な場合です。 例えば、２本の平行な電線、同軸状の導体、無限に広い導体の上に浮いている直線状の導体等、何らかの単純化を行う事が出来るものに限られます。 もっと複雑なものになると「電磁界シミュレータ」で計算します。 http://www.geocities.jp/rfpagejp/emsim.html
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- fjnobu
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基本的には、真空や空気中では光速と同じです。 媒体を通るときは、減速します。
お礼
回答有難う御座いました。
コンデンサとか電界と書くのは電気工学での世界で，物理学ではこのような表記をしてはいけません。 詳しくは学術用語集（物理学編および電気工学編）をお読みください。 【物理学と電気工学とで表記・表現が異なる用語】左が物理，右が電気 モーター モータ コンデンサー コンデンサ キャパシター キャパシタ トランジスター トランジスタ 電場 電界 磁場 磁界
お礼
電気工学と物理学で用語が異なることを教えて頂き有難う御座います。 日本語で異なる用語でも英語は同じなのが多いのでしょうか。 学術用語集を確認しました。確かに、電場（物理学）と電界（電気工学）でした。また、英語ではelectric fieldの一つの用語でした。
お礼
回答有難う御座いました。
補足
回答有難う御座います。 勉強考察をしておりまして返事が遅くなりました。 アドバイスのお陰で伝送線路とシミュレーションの見識を深めることができました。 伝送線路は、＋配線と-配線の間に電界（電場）が発生し、これが配線方向の伝播速度を決定付けていることは初めての認識でした。 そこで、再度の質問をさせてください。 線間に発生する電界（電場）の発生速度も光速である、と理解してよろしいでしょうか。 そうであるなら、線間の電界（電場）は、＋側の配線から-側の配線に向かって光速で発生し、同時に、配線方向に沿って移動する電気の速度も光速である、と理解してよろしいでしょうか。 もし、そうであるなら、線間の距離を配線長以上に長くすると、線間の電界（電場）の発生時間が制約になって、配線に沿って伝播する電気の速度が遅くなることはないでしょうか。 もう一つ、質問させて下さい。 回答に「時刻の相対性により、変化が始まるのは１点からになります」とありますが、私の見識不足で理解ができません。相対性理論の速度と時間の進み具合の関係については、素人レベルの理解はしていると思います。 「時刻の相対性」の意味と、「時刻の相対性」と「変化が始まるのは１点から」の２つの関係性、について教えていただけないでしょうか。 以上、宜しくお願い致します。