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びぎなぁ さんのネタふりから５ちゃんねるスレッドだとは気づいておりましたが。
この手の話は基礎が分かっていて、お笑いよろしくボケとツッコミ役になりきってオチを
つけるのがハッピーだと思ってます。でもどうもレベルの異なる人々だとそうもいかなくなるようです。
この手の話で私が気づかされたのは、電気回路、電子回路は電磁気学的には静電場であると
いうことです。特に集中定数回路ですが。
電源(電源電圧源)がつくる静電場内を荷電粒子である電子とかホールが如何に動き回るか
ということです。電磁気学では静電場は電荷が作るとあるので、回路内には各所に静止した
電荷が発生しなければなりません。電気回路では電荷と言えばコンデンサ電極の電荷ぐらい
しか問題にしませんが。
ところが、電磁気学の例題には、導電率の異なる導体に電流が流れている場合、その境界に
は電荷が発生する、なんてのがあります。電流連続式とガウスの法則で導き出せます。
しかし電気回路ではそんな現象は無視して単なる抵抗分割で計算処理します。知らなかった
ですね。でも、そんな割り切りが理学と工学の違いなんだと思いました。
ここは真空管の掲示板で、真空管の原理といれば、チャイルド・ラングミュアの式です。
プレート～カソード間の電位差が作る静電場とカソード熱電子の濃度勾配が作る静電界の
和の中を、電子がカソードからプレートへと昇天してい行く様を解析したもので、プレート
電流はプレート電圧の(3/2)乗に比例する。スリー・ハルブス則 といいます。
ここでも、真空管内部は静電場として解析されます。半導体素子の解析も同様の手法で解析
されます。導(動？)電流なのに静電界とは？と最初は思ったのですが、よく考えてみると
我々が普段、電子工作で作っている回路は静電場なのですね。
この話し元の「ゆうきさんの電子の衝突」ですが、回路内の電子の動きを想像すると、様々
な電荷分布によるポテンシャル分布が存在し、単に、電流として一様に流れるているのでは
なく加速したり減速したり、滞留したりとかなり複雑なようです。
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