化学

太陽に当たってるだけで暑い…第3の伝熱「輻射熱」について理系ライターがわかりやすく解説

2-1.電磁波の発生

2-1.電磁波の発生

image by Study-Z編集部

電磁波が具体的にどのような様子になるか見てみましょう。あるところに電場があるとその周り右手の法則に従って磁場が出きます。

その磁場の周りにもまた電場が出来、その周りに磁場といった具合で以下繰り返しです。

どこかに電場or磁場がある限り、離れた場所にも磁場or電場が連なって存在しています。

ある電場or磁場の向きや大きさが変わればその周りの電場or磁場も向きや大きさが変わるもの。1つの電場or磁場が変化すると、一連して出来ている電場or磁場も変化し波となります。これが電磁波です。

2-2.電磁波の伝播

2-2.電磁波の伝播

image by Study-Z編集部

一番左の矢印の電場を元々ある電場とし、便宜上「発生源」と呼ぶことにします。

左の電場が存在することでそれより右側に磁場や電場が出来ていると仮定。もちろん他の方向にも出来ますが、見やすくするためイラストでは右側だけ描いています。

さて、発生源の電場が刻一刻と変化していたとしましょう。その時周りの電場や磁場はどうなるでしょうか?

(1).電場の向きが逆向きになった場合

その周りの磁場と電場の向きも逆になりますね。発生源の電場を逆向きに描いて、右手の法則に従って磁場、電場を作図すると全ての電場、磁場が逆向きになることが確認出来ます。

(2).電場の大きさが半分の場合

その周りの磁場、電場も大きさが半分。

もし発生源で電場が刻一刻と向きを変えていたら、周りの磁場や電場も刻一刻と向きを変えます。

image by Study-Z編集部

電磁波の伝播のイラストAが正しいイメージです。

発生源に電場がある限り、その周辺には瞬時に電場や磁場が出来ています。出発点の電場が変化したら、それを真似るように周りも瞬時に変化。

Bのように時間ととともに、徐々に遠くまで伝わっていく訳ではありません。

電磁波が出来るタイミング

電場や磁場は瞬時に周りに出来ていると書きましたが、どれくらい「瞬時」なのか?

電磁波は光と同じ速さで移動するもの。1秒後には地球7周半(30万km)程度先まで伝わる速さ。

あるところに電場が発生したら、1秒後には地球7周半(30万km)先まで一連の電場や磁場が発生します。

あるところの電場が逆向きに変わったら、周りの電場or磁場も瞬時に逆向きに。若干のタイムラグがありますが30万km離れてやっと1秒のタイムラグ。そのくらい一瞬で伝わります。

人間ウェイブをして遊んでるとしたら、一番端の人がずっと手を上げっぱなしor下げっぱなしは考えにくいですね。

電磁波も一番端の電場or磁場は大抵の場合、刻一刻と向きや大きさを変えます。それを真似して隣の電場or磁場も向きや大きさを変え続けるもの。隣の隣のまた隣も同様。

電場が振動していると、ずっと先の電場も振動します。

\次のページで「3.電磁波による加熱」を解説!/

次のページを読む
1 2 3
Share: