hirax.net::Keywords::「電場」のブログ

■エクセルでシミュレーション Vol.2 [静電界計算の動画 編]　

　エクセルでシミュレーション Vol.1 [静電界準備 編]で、（ポワソン方程式で表わされる）静電場の計算をエクセルでする準備作業ができたので、実際にエクセルで静電界計算をしてみました。どのような状態を計算してみたかというと、「夏の空に帯電した雲が生じた時の、地面から空へ向かう空間の断面の電場」の状態です。地面をグラウンド＝０Vとして、空に電荷を帯びた雲が浮かんでいる状態を計算してみました。エクセルを使って、その計算シミュレーションをゼロから作り上げ、結果を描き終わるまでの8分弱の動画が下のものになります。また、mpeg形式の動画ファイル(65MB)もここに置いておきます。

　夏の雷雲は負の電荷を帯びていることが多い、といいます。上のシミュレーション条件では、（動画を見ればわかるように、式後半に正電荷を入れましたから）雲の部分に正電荷を帯びさせましたが、そこは正負をひっくり返せば良いだけです。夏の日、暑い午後、都会や田舎の空に雷雲が見えてきたら、そのときの電場シミュレーションを（突然の落雷による停電に気をつけながら）PCのエクセル上でしてみるのも、気分転換になるかもしれません。

■エクセルでシミュレーション Vol.3 [夏の午後の雷雲の下 編]　

　エクセルでシミュレーション Vol.2 [静電界計算の動画 編]で、「地面と空に浮かぶ雷雲」を含む世界の静電場計算を行うエクセルシートを作ってみました（あくまで2次元ですが）。そこで、前回とは少しだけ違う”いかにも夏らしい”２つの例を計算してみました。

　まず最初の計算は、地面の上に人が立っている状態です。空を見上げると、頭の上には雷雲が広がっていて、いかにも不安を感じている状態です。

　計算結果を見ればわかるように、人体部分に電界が集中していて、すぐにもカミナリに打たれてしまいそうなことがわかります。

　これは怖すぎる……というわけで、人の少し横に避雷針を立ててみたのが、次の例になります。高さのスケールが少し変に見えますが、そこら辺は適当に無視しておいて下さい。とにかく、人の少し横に避雷針を立ててみたわけです。

　すると、今度は避雷針の先には強い電界が集中していますが、人がいる部分ではほとんど電位変化がないことがわかります。ということは、カミナリに打たれる心配もなく（といっても近くに落ちるカミナリはやはり怖いですけれど）安心していられる……ということがわかるわけです。

　そういえば、もう夏ですね。日差しを強く感じる暑い午後に空を見上げると、いつも白い積乱雲が見えます。暑い夏を楽しみつつも、夏バテにはお気をつけください。

■あなたの「フィールド」はなんですか？　

　"Electric field"を、理学系の人たちは「電場」とという言葉で示し、一方、工学系の人たち「電界」という言葉を用いることが多い、といいます。指しているのは同じ"electric field"であるのに、"field"という言葉が、分野によって「場」という日本語に訳されたり、あるいは「界」という言葉になったりするのです。

　以前、こんな言葉を教えて頂きました。

「野球場と野球界はまったく異なるものを意味している。さて、我々の言う"field"はどちらの意味に近いだろうか？」

この一文は「電場」と「電界」という言葉から受ける違いを考えているものです。もしかしたら、言葉が違うことには「考え方／感じ方」の違いがあるかもしれませんし、あるいは、言葉の違いをきっかけに「考え方／感じ方」に何らかの影響を受けていたりすることもあるかもしれません。(たとえば、アントレプレナーを指す企業家と 起業家という言葉も、想像させるものがずいぶんと違っているように思います)

　ところで、「四則演算を自由にすることができる代数的構造を備えた集合」を数学では「体」と呼びます。英語では、これも"field"です。この場合は、"Electric field"という同じものを指している例ではないですが、代数学では"field"が「体」になるというわけです。

　さまざまな"field"に、いろいろな「filed に対する訳語」を入れてみると面白いかもしれません。たとえば、"Baseball field"なら、「野球界」「野球場」・・・そして「野球体」。「自分のフィールドでがんばれ」なら、「自分の"（世）界"でがんばれ」「自分の"場"でがんばれ」「自分の"体"でがんばれ」・・・といった具合です。意味が通じるものもあれば、意味がまったくかけ離れてしまうように感じるものもあることでしょう。

　あなたはどんな"filed"をご存知でしょうか。あなたは、どんな"filed"が好きですか？あなたの「フィールド」はなんですか？