山旅人 さんの書込 (2005/08/24(Wed) 19:15)

>> とおりすがり さんへ スレ主をつんぼ桟敷に置き，スレ主の疑問に直接答えない問答をすることは憚られるので，よろしければこちらに移りませんか．

あなたの主張（Ｎｏ．６５６５）は，今度は抵抗の両端電位差（電圧降下）とコンデンサーの極板間電圧を混同したもので，正しくありません． ひとつ具体的に指摘しますと，

> そうすると銅線と抵抗素子の境目をつつむ円筒状の平曲面の電界を面積分すると，抵抗素子内と銅線内の電界の強さが違うために電界の面積分は0にはなりません．

ここまでは正しいのです．ここから

> つまり，抵抗の両端には電荷がたまっているということになります．

と主張するところが誤りなのです． 電界の面積分は面が包む閉領域内での ｄｉｖ 体積分に等しく（ガウスの発散定理），領域内に動く電荷（＝電流）が存在していても ０ にはなりません．

篠原さんが 《意味不明》スレッド Ｎｏ．６５４０ に書かれているとおりで，電位差を生み出すには，「帯電」 以外にもいろいろな方法があるのです． いずれにしても，抵抗の両端に帯電はありません．

とおりすがり さんのレス (2005/08/24(Wed) 20:19)

山旅人さんへ

＞電界の面積分は面が包む閉領域内での ｄｉｖ 体積分に等しく（ガウスの発散定理），領域内に動く電荷（＝電流）が存在していても ０ にはなりません

この部分なのですが，閉領域内の面積分を０でなくするためには， 動く電荷（電流）と束縛された電子による負の電荷の和が陽子の持つ正の電荷よりも多く（または少なく）なければなりません．

動いていようが止まっていようが，閉局面内の電荷のつりあいがくずれている必要があります． このような状態を帯電していると呼ぶと思いますがちがいますか？

導線や抵抗素子の中央部はこういった意味でも帯電しておらず， その境界はこの意味で帯電しています．

これはもともとｗさんが示した図とほぼ同じだと思うので， 僕はｗさんのイメージもそんなにまちがってなかったと思っています．

篠原 さんのレス (2005/08/24(Wed) 23:08)

とおりすがりさんへ

よく考えてみたのですが，確かに仰るとおりかもしれません．

導体-抵抗体界面において，確かに電界(正確には電束密度)が異なるため，円筒を考えたときの面積分は確かに0にはならないため，円筒内に電荷が存在すると言う結果が得られます． しかし，ｗさんのイメージされていたように，界面に正・負の電荷が生じていたのか，それとも，どちらか一方の電荷のみが生じていたのかは，分かりませんね．

山旅人さん，どうおもいます？

実は私は半導体について勉強しているのですが，金属-半導体界面においても電荷が生じることがあります．しかし，この場合，「帯電する」という言葉を普通は使いません．半導体の場合は，今の議論と少し異なる原理により電荷が生じるのですが，今の場合の問題も「帯電する」という言葉を使わないほうがいいのかもしれません．

（修正1回）

山旅人 さんのレス (2005/08/24(Wed) 23:23)

すいません．本スレ冒頭の見解を一部修正することになりそうです． 明日リフレッシュさせた頭で再検討した後に書き込むことにします．

篠原 さんのレス (2005/08/24(Wed) 23:37)

なかなか，難しい問題ですね． モデルは簡単なのに，ここまで深く考えたことはなく，よくよく考えてみると，疑問に思うことがたくさん出てきますね． いい勉強になります．

＞ｗさんへ 「自分は物理の才能がないのかな？？ 」 そんなことないと思います．身の回りの自然現象に疑問を抱き，それを理論立てて説明する学問が物理であると思います． たくさん疑問を抱き，たくさん自分の頭で考えてみてください． いつか，役に立つと思いますよ． ただ，少しは「あきらめて，そういうものだと納得してしまう」ことも必要だと思います．数年後にたくさんの知識が増えた上で，もう一度考えてみると，理解できるといったことが良くあるので．

山旅人 さんのレス (2005/08/25(Thu) 11:21)

危うく道を見失うところでした． どうやら，私ととおりすがりさんとは立論の基盤が異なるようです．

<b>（私）</b> 抵抗の両端電位差は <b>外部</b>（電池）<b>からもたらされた</b>，と主張している．そのメカニズムについては何も語っていない． <b>（とおりすがりさん）</b> 抵抗の両端電位差は，回路を流れる <b>電荷</b>（の一部？）<b>が</b>抵抗両端に滞留することで<b>自ら静電場を発生させる</b>，と主張している．

この論拠に立てば，本スレ冒頭の <b>私の書き込み</b>

> 電界の面積分は面が包む閉領域内での ｄｉｖ 体積分に等しく（ガウスの発散定理），領域内に動く電荷（＝電流）が存在していても ０ にはなりません．

<b>は誤り</b> ということになります．どこが… 積分している電場は回路内の電荷が発生させているものではないので， <b>領域内に動く電荷（＝電流）が存在していても ０ にならない</b> が完全に自己矛盾です．

では何をもってとおりすがりさんの主張を誤りと断ずるのか． 定量的にきちんと追跡をすれば，いくつもほころびが見つかると思いますが，いまのところ，長いこと物理に携わってきた者の直観とだけ申しあげておきます． ＜追跡＞は改めて時間と意欲があるときにやってみます． こんな感情論で誤りと断ぜられ非難されてはたまらないでしょうが，ご容赦ください．

目に見える（イメージに湧く）ことは確かに似ていますが，非なるものでしょう．

>> 篠原さん > 山旅人さん，どうおもいます？ 直接の回答でなくて申し訳ありません．大人気なさへの諫めを含め，有り難うございました．

篠原 さんのレス (2005/08/25(Thu) 17:02)

たしかに，私も直感的に考えて，抵抗両端に電荷が生じることについては，とても違和感を感じます． まだ，大学3回生で，電磁気学を学んで間もないため，正直なところ他人に説明できるほどの自信はありません． 最初のｗさんの質問に対して，「帯電する・しない」について，あえて言及しなかったのもこのためです． しかし，私の知っている範囲で考えてみたのですが，やはり，抵抗−金属界面で電荷が生じているとしか考えられませんでした．大きなミスをどこかで侵しているかもしれませんし，まだ私が知らない理論によるものかもしれません． また，「界面に電荷が生じる」というもので，あっているのかもしれません（違和感はありますが）．

ただ，今のところ，私の考えは，とおりすがりさんが仰っているものに近いです． とおりすがりさんと考えが異なる点は， 「抵抗両端に電荷が生じたことにより，抵抗内部に電界が生じる」と言うのではなく， 「電源により与えられた電位差による抵抗内部での電界を満たすように抵抗両端に電荷が生じる」というものです． 同じことを言っているのかも知れませんが．