電磁波の発生について

質問

電磁波の発生について勉強をしています。

伝送路で定在波が発生すると、電荷が加速運動し磁界が発生し、
磁界が変化するとそれを打ち消すように電界が発生し、
この繰り返しで電磁波が発生するという認識でよろしいでしょうか？

定在波が発生しなくても、伝送路に交流の信号が流れるだけでも、
電荷は加速運動すると思うのですが、定在波発生時より弱い電磁波が
発生しているのでしょうか？

回答No.2

ORUKA1951 · ベストアンサー

すこし違います。それぞれに形容詞を振ると

伝送路で(共鳴関係になる)定在波が発生すると、電荷が(その振動数で)加速(度)運動し、(その周期で振動する)磁界が発生し、それに伴い***それを打ち消すように(その周期で振動する)電界が発生し、この繰り返しで(定在周波数と同じ振動数の)電磁波が発生する

　言い換えれば、無線通信に使われるような決まった周波数の電場はが発生することの説明です。アンテナの動作原理でもありますね。

　一般的に、どのような場合でも電荷が加速度運動すると、必ず電磁波は発生します。雷のようなパルスでも。

　強い弱いではなく、決まった周波数の電磁波であるか否かが問題なのでは？

お礼

ご回答ありがとうございます。

＞伝送路で(共鳴関係になる)定在波
負荷がオープンで伝送路の長さが(nλ)/4(n=1,3,5)
負荷がショートで伝送路の長さが(nλ)/4(n=2,4,6)
のときは、
これに該当しますよね。

ちなみに、伝送路の長さに対して定在波が発生しない周波数の信号を
入力した場合は、伝送路で反射が起きても共鳴関係の定在波にはならないので、
特定の周波数で電磁波が発生せず、不規則な周波数の電磁波になるのでしょうか？

回答No.3

ORUKA1951

＞不規則な周波数の電磁波になるのでしょうか？

　ラジオをコンセントの傍において、コンセントに電気製品のプラグを差し込んでみてください。ガリと音がするはずです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答No.1

lv4u

図書館にあった電磁気学の本によれば

>>伝送路で定在波が発生すると、電荷が加速運動し磁界が発生し、
磁界が変化するとそれを打ち消すように電界が発生し、
この繰り返しで電磁波が発生するという認識でよろしいでしょうか？

これは、間違っていると思います。
電磁気学では、まず、空間にある荷電粒子について考えます。この荷電粒子により周囲に電界が発生します。そしてこの荷電粒子が加速度運動することで電界が変化します。また、その変化が磁界の変化を生むけど、電界と磁界がチェーンの輪がつながるようなイメージではないと書かれていました。
「伝送路」というのは、私たちが電波を発生させるときに、電子回路を使ったりしますが、そういうケースでは当てはまっても、オーロラで発生する電磁波には、「伝送路」なんて言葉は関係ないでしょうからね。

>>定在波が発生しなくても、伝送路に交流の信号が流れるだけでも、
電荷は加速運動すると思うのですが、定在波発生時より弱い電磁波が
発生しているのでしょうか？

「電荷が加速度運動する」と電磁波が発生するので、定在波の有無に関係なく、ファラデーの法則、あるいはマックスウェルの電磁場方程式に従って電波が発生していると考えればいいと思います。もちろん、定在波があるようなケースのほうが、継続して一定の強さで、電磁波が発生するでしょうから、そうでない場合よりも人間的には「強い」って感覚にはなると思います。
なお、オーロラの場合、電流は、数百万アンペアであるといわれています。これによる誘導電流で、発電所の変圧器が壊れたり、パイプラインが腐食したり、無線通信が難しくなることもあるそうです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

電磁気学を勉強します。