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2026年7月26日 (日)

スピーカー駆動理論の比較一覧表。 電気物理学上では、電圧(電位)が主人公で 電流は従者。

電磁気学エネルギー論の歴史 と 教育の書き換え時系列表

〜1884年の理論発見から現代の高校物理のジレンマまで〜

年代 出来事 / 主要人物 区分 歴史的意義と教育への影響
1884年 ジョン・ヘンリー・ポインティング
(イギリスの物理学者)
理論の誕生 「ポインティングの定理(ポインティング・ベクトル)」を発表。エネルギーは電線の中ではなく、電線の「周りの空間の電磁界」を伝わって届くことを数学的に完全証明。
1897年 J.J.トムソン 粒子の発見 「電子」を発見。電気が粒子としての実体を持つことが判明。これにより回路計算では「電子の粒の移動(電流)」を主役とする教え方が後に主流となる。
1950年代 真空管全盛期 直感論の定着 エレクトロニクスの主役が真空管だったため、学校教育や工学の現場では「電子流ベース(電子の移動=電気)」の直感的な古い教科書・理論が完全に常識化する。
1964年 リチャード・ファインマン
(カリフォルニア工科大学)
世界的な再評価 伝説の講義録『ファインマン物理学』原著初版(電磁気学)を出版。「エネルギーは電線ではなく空間から横に飛び込んでくる」と、1884年のポインティングの定理を直感的な言葉で大再評価。世界中の大学教授に衝撃を与える。
1960年代後半 砂川重信 教授 ほか
(岩波書店)
日本への上陸 『ファインマン物理学』の日本語翻訳版が順次刊行。日本の物理教育界でも「電子流ベースの古い教え方を見直すべきだ」という機運が本格的に高まり始める。
1973年 砂川重信 教授
(大阪大学)
大学の書き換え 名著『理論電磁気学』(紀伊國屋書店)を出版。「電線の中の電気」からマクスウェル方程式をベースにした「空間(場)の電磁気学」へ、日本の大学教育を大きくシフトさせる決定打となる。
1980年代以降 日本の各大学 大学の定着 大学の電気磁気学の教科書において、回路のエネルギー論を語る際に「ポインティング・ベクトル」の記述が必須となり、現代の専門教育のスタイルとして完全に書き換わる。
1987年 山本義隆
(駿台予備学校)
受験物理の変革 伝説の参考書『新・物理入門』を刊行。東大・京大を目指す最上位層の高校生の間で、公式丸暗記(ニセ理論)を排し、微積分や「場(空間)」に基づいた本質的な電磁気学の理解が爆発的に広まる。
現在 文部科学省
(検定教科書)
書き換え停止中

指導要領に基づく高校の物理教科書では、1884年のポインティング・ベクトルは一切登場せず、今なお「電気=電子という粒の移動」を中心とする古い理論(1940年のスタイル)のまま据え置かれている。

日本は世界から遅れているのだ。

【補足】なぜ高校の教科書は今も書き換えられないのか?(大人の事情)

  • 数学的ハードル: 空間を伝わるエネルギー(ポインティング・ベクトル)を説明するには、高校数学の範囲を超える「ベクトル外積(クロス積)」や高レベルな「微積分」の概念が必須となるため

     教える側の知力が不足しておるとオイラは見ている。

  • 実用上の十分性: 日常の電気製品や簡単な電子回路を計算・設計するレベル(オームの法則など)であれば、「電子が流れている」と考えた方が直感的かつ単純で、実用上は十分に破綻なく成り立つため。
  • 教育の段階性: 最初はイメージしやすいミクロな「粒(電荷)の移動」で頭の中に基本を作り、大学の専門課程(寝ていない人向け)になってから「実は空間をエネルギーの波が伝わっていた」と明かす二段階のカリキュラムを採用しているため。

電気物理学上では、電圧(電位)が主人公で 電流は従者。

電気が電線をつたわる理由は、電線の「周りの空間の電磁界」を伝わって届くことを数学的に完全証明。

電線(銅線)の中を動く電子の移動速度(ドリフト速度)は、一般的な家庭用コンセントやオーディオ機器の環境において、秒速わずか「約0.1ミリメートル(1秒間に髪の毛の太さ1本分)」。

     電流駆動アンプとの説明ではSPから音がでるまでにタバコ吸えるのね。

 「ポインティングの定理(ポインティング・ベクトル)」を公開する :original_artigo_vetor_poynting.pdfをダウンロード
 
 ブラジルのパラナ連邦大学(UFPR)からダウンロードした。
 

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スピーカー駆動理論の比較一覧表

〜エネルギーの源流(電位)と空間論に基づく物理の検証〜

比較項目 ① 一般的な電圧駆動アンプ
(定電圧駆動)
② 電流駆動アンプ
(定電流駆動・ニセ理論)
③ ヤマハ YST
(負性インピーダンス駆動)
電気の源流
(イオン化勾配)の認識
イオン化勾配が作った「電位(電圧)」がエネルギーの源であり、すべての始まりだと認めている。 「電流」の量だけを論理の中心に据え、電位というエネルギーの根本を軽視・すり替えている。 「電位(電圧)」こそが絶対的な主人公であり、すべての根源だと確信している。
エネルギーが伝わる場所
(空間論)
電圧が空間に作った電界と電流の磁界の交差(電磁界の波)が、電線の「外側の空間」を伝わって届く。 空間の電磁界エネルギーを無視し、「電線の中の電子の粒(電流)の移動」だけを制御しようとする。 電圧という主人公が空間に作った「電磁界のエネルギー(ポインティングの波)」を100%制御する。
アンプの出力インピーダンス 極限まで 0 Ω に近づける。 理論上 無限大(∞ Ω) に上げる。 意図的に マイナス(負性抵抗) に設定。
ボイスコイルの直流抵抗 (Rv) 抵抗としてそのまま直列に残る。 抵抗を無視して無理やり電流を流す。 電気的に 相殺(ゼロ化) する。
アンプの電圧(電位差)制御 入力信号に比例した一定電圧を出力。 電流を固定するため、裏で電圧を激しく上下。 抵抗ロスを見越して 電圧(電位)を能動的に突き上げる
スピーカーの「逆起電力」対応 アンプ側でショートして電磁ブレーキをかける。 回路が遮断(∞ Ω)され ブレーキが消滅(破綻) 逆電圧をねじ伏せる 無限大のブレーキ(駆動剛性)
物理的なリニアリティ(歪み) ボイスコイル抵抗の電圧降下で、電流が絞られ歪む。 ブレーキを失ったユニットが慣性で暴走し、激しく歪む。 常に理想的な電位差が維持され、極めてリニア
低音再生(バスレフ共振) 空気圧の反作用に押され、低域の放射が頭打ち。 制御不能になり、締まりのない音になる。 反作用を完全にねじ伏せ、小さな箱で超低音を鳴らす

      直線性のないaudio ampが日本国内diy 分野で人気なのは、科学を理解しない層が多いからだろう。

電気が電線中を伝わるのは電波伝搬とおなじです

 
 
 
 

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「電波伝搬」と「電線伝送」の数式・物理比較一覧表

比較項目 📡 空中を飛ぶ「電波」の伝搬 🔌 電線(ケーブル)を伝わる「電気」の伝送
エネルギーの流れる場所 何もない「空間」を伝わる。 2本の電線の「間の空間(外側)」を伝わる。
主役(電圧・電界)の役割 電界(E):空間を幾何学的に歪ませる。 電圧(V)/ 電界(E):電線間に電位差の坂を作る。
脇役(電流・磁界)の役割 磁界(H):電界の変化に伴って生まれる。 電流(I)/ 磁界(H):電線の周りに磁力の輪を作る。
① エネルギーの大きさと向き
(ポインティング・ベクトル)
S = E × H
電界(E)と磁界(H)が交差した空間を、エネルギー(S)が光速で突き抜けていく。
S = E × H
アンプの電圧(E)と電流(H)が交差し、電線の外の空間をエネルギー(S)が走る。
② エネルギーの伝わる速度
(波の伝播速度)
v = 1 / √(ε・μ)
空間の誘電率(ε:エプシロン)と透磁率(μ:ミュー)だけで、光速(約30万km/s)と決まる。
v = 1 / √(ε・μ)
電線の周りにある絶縁体(ゴム等)の誘電率(ε)で速度が決まる(光速の6〜8割)。
※電子の移動速度(秒速0.1mm)は一切関係しない。
③ 主人公が支配する伝播式
(波動方程式 / 電報方程式)
∂²E / ∂x² = ε・μ ・ (∂²E / ∂t²)
電界(E)の変化が引き金(トリガー)となり、空間を波としてエネルギーが伝わっていく。
∂V / ∂x = -L ・ (∂I / ∂t)
電圧(V)の場所による変化が引き金となり、電流(I)を時間変化させる。
数式が示す物理的結論 電界(E)というポテンシャルがすべての引き金となって進む。 電圧(V)という主人公の変動が空間を支配し、電流を従えて進む。
【物理のまとめ】
数式が見事に証明している通り、電波と電気に本質的な違いはありません。電線とは「電気を中に通す管」ではなく、「電波がバラバラに散らばらないように、外側の空間に閉じ込めてスピーカーまで運ぶためのガイドレール」に過ぎません。電波は導管表層を使い、電気とは導管内部をつかう
 
電波伝播 と 電線中の信号伝達は 同じ公式で表現できる。
 電線は周囲の絶縁物の影響で光速度よりおくれる。
 
日本の高校物理は60年以上おくてれるぞ。
 

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