単極モーター

通常「だけの系」を考えても角運動量は保存するのではないか？
例えば荷電粒子が多数ある場合の2個だけを考えるとか。
万有引力でも同様。
やはり電流の場合の特殊性で、電流の一部分というものがありえないからではないか。

ある系で角運動量は保存するのは、その系の外との角運動量のやり取りがない場合

ちょっと説明がまずかったようだ。
「だけの系」というのは、荷電粒子の例で言うと、まさに2個だけの系を考える。
他の粒子はないものと考える。
このときは外との角運動量のやり取りはないから角運動量は保存しなければならない。

話を元に戻すと、まさに、「磁石の上面を流れる電流と磁石の二つだけの系」
を考える。このとき、角運動量は保存しなければならないように思うかもしれないが、
保存しない。これは、電流の場合の特殊性で、電流の一部分というものがありえない
からではないか、という意味。

> 「だけの系」というのは、荷電粒子の例で言うと、まさに2個だけの系を考える。
> 他の粒子はないものと考える。
> このときは外との角運動量のやり取りはないから角運動量は保存しなければならない。

そんなものを考えても今の問題とは関係ないのだから無意味だろう。

磁場は回路の他の部分 (電池から磁石に向かう導線) にもトルクを及ぼすのだから、
それを無視したら角運動量が保存しないように見えて当然だ。

> 磁場は回路の他の部分 (電池から磁石に向かう導線) にもトルクを及ぼすのだから、
> それを無視したら角運動量が保存しないように見えて当然だ。

これはちょっとおかしいのでは。
「荷電粒子の場合、2個以外にもトルクを及ぼすのだから、
　それを無視したら角運動量が保存しないように見えて当然だ。」
と言っているようなものではないか。
2個しか考えないのであれば、角運動量は保存しなければならないのでは。

大野菜協会、長期間の研究の末「３ｍの巨大サツマイモ」の栽培に成功。しかし、ちんこに似ていたため非公開に。【画像あり】

日本大野菜協会が2002年に特別チームを発足し、5年の歳月を費やし、3ｍもの巨大サツマイモの栽培に成功した。
しかし、それが一般に発表される事はなかった。
その理由は栽培された巨大サツマイモがあまりにも男性器に酷似していたためである。
大野菜協会会長は「5年の歳月と沢山の経費をかけて作り出した大作といえるものだし、一般の方々にも見てもらいたい…が、ここまで酷似していてはコレを発表することは出来ない。我々にも恥がある。」
と、肩を落として語った。
長い歳月に渡り研究に研究を重ね、苦労の末栽培された世紀の大サツマイモは性器に似た大サツマイモになるという悲しい結末で幕を閉じた。

http://society6.2ch.net/test/read.cgi/river/1188899832/

>>52
電池つないでることを、何故か考慮に入れてないﾚｽが多いよねｗ

>>55
>これはちょっとおかしいのでは。
>「荷電粒子の場合、2個以外にもトルクを及ぼすのだから、
>　それを無視したら角運動量が保存しないように見えて当然だ。」
>と言っているようなものではないか。
何がちょっとおかしいのか全然わからないんだけど。いやまじで

>>57
「磁石の上面を流れる電流と磁石の二つだけの系」をなぜ考えているかというと、
磁石による磁場によって、磁石の上面を流れる電流にトルクが働くにもかかわらず、
磁石の上面を流れる電流による磁場によって、磁石にトルクが働かないのは、
作用反作用の法則を満たさないので、不思議だ、面白い、
と思ったからである。
そして、>>43 の発言となった。

作用反作用の法則が働かないわけないだろ。上に何度も書いてるぞ

>>58
荷電粒子2個を考える。一般にこの2個が外部の荷電粒子にトルクを及ぼすし、
外部の荷電粒子はこの2個にトルクを及ぼす。
しかし、もし荷電粒子2個だけしかなければ、これらのトルクはない。
このとき、荷電粒子2個の系は、角運動量が保存するだろう。
逆に外部に荷電粒子があれば、一般に角運動量は保存しないだろう。

>>60
> 作用反作用の法則が働かないわけないだろ。上に何度も書いてるぞ

では、「磁石の上面を流れる電流と磁石の二つだけの系」において、
作用反作用の法則を説明してください。

>>59
電流がつくる磁力線と、電流と直角方向の磁石のつくる磁力線を重ね合わせれば、
磁力線の密な側と疎な側が出来て、密な側から疎な側にトルクがかかる様子がわかると思うが。

その反作用分は、電池をつないで電荷を運動させる（電流ってことだな）で補ってる訳だが。

>>61
>もし荷電粒子2個だけしかなければ
前提が変わってるやんけ。「荷電粒子が多数ある場合の2個だけを考える」んじゃ
なかったのか？

>>63
> その反作用分は、電池をつないで電荷を運動させる（電流ってことだな）で
> 補ってる訳だが。

それは変ではないか？
作用　：電荷を運動させる電池 ---> 磁石の上面を流れる電流
反作用：磁石の上面を流れる電流 ---> 電荷を運動させる電池
ということになるのか？

磁石の上面を流れる電流に働く力は、磁石による磁場によってであろう。

>>64
> 前提が変わってるやんけ。「荷電粒子が多数ある場合の2個だけを考える」んじゃ
> なかったのか？

「荷電粒子が多数ある場合の2個だけを考える」は、>>51 の発言である。
>>53 で訂正したつもりだった。

>>65
>>磁石の上面を流れる電流に働く力は、磁石による磁場によってであろう。 
正しくは電流の生み出す磁場と、磁石による磁場によって力が発生する。
電流の単位がそれで決められてるから。

そして、反作用である逆起電力に負けないように電池をつないで電流を流す。

>>67
> 正しくは電流の生み出す磁場と、磁石による磁場によって力が発生する。

「磁石の上面を流れる電流」による磁場によって、「磁石の上面を流れる電流」
に及ぼす力は内力であり、正味の力にはならないのではないか。

>>67
> そして、反作用である逆起電力に負けないように電池をつないで電流を流す。

では別の説明をしてみよう。
単極モーターを動かないように固定しておく。
これでも磁石の上面を流れる電流にはトルクが働くから、
その反作用があるはずである。
ということは逆起電力が発生することになってしまう。
しかし、回転していないのだから、逆起電力は発生しないのではないか。

>>55
> これはちょっとおかしいのでは。

何がおかしいのか全くわからん。

単極モーターという全体系 (電池や導線、周りに形成する場まで含めた全部の系) の中から

　　・磁石
　　・磁石の中の電流
　　・磁石の作る磁場

という一部だけを抜き出した部分系で考えるなら、磁場はその系の外 (導線を流れる電流) にトルクを
及ぼすのだから、部分系の角運動量が保存しないのは当然だ、と言っている。

> 2個しか考えないのであれば、角運動量は保存しなければならないのでは。

なぜ「荷電粒子2個の場合」にこだわるのかさっぱりわからん。>>54でも述べたが、単極モーターの
問題と全く無関係だと思うのだが。

>>54は

　　　「部分系が外部にトルクを及ぼしている場合」に「その部分系の角運動量は保存しない」

と言っているのに、何で

　　　「荷電粒子2個の系が外部にトルクを及ぼさない場合」に「その系の角運動量が保存しない」

と言ったことになるのか、さっぱりわからない。

>>68
なんで内向きになるんだ？接線方向だよ。重ね合わせの原理で場を重ねてみなｗ

>>68
トルクが掛かってても、廻り始めないなら逆起電力は発生しないのは
仕事してないから当然だけど？

もしかして、電池や支えの台側に反対のトルクや角運動量が掛かることを知りたかったのか？

にしても、人類が最初に発明したモーターがこのタイプなんて

>>69
>>54には以下のように書かれている。
> 磁場は回路の他の部分 (電池から磁石に向かう導線) にもトルクを及ぼすのだから、
> それを無視したら角運動量が保存しないように見えて当然だ。

この部分は、物理現象としては正しい。しかし、最後の「当然だ」というところに引っかかっている。
こういうことが起こるのは、前から言っているように、電流の特殊性で、電流の一部というものが
存在し得ないからこそのことである。
では、存在しうる場合にはどのようになるかを理解してもらうために、荷電粒子の系を挙げている。
この場合には、電流の場合とは違った結果となる。
しかし、これが基本であり、これが当然の結果である。
電流の場合は特殊であり、当然ではない。

>>70
> なんで内向きになるんだ？接線方向だよ。重ね合わせの原理で場を重ねてみなｗ

「内力」というのは内向きを意味するのではない。
力学をよく復習しておきましょう！

>>71
> トルクが掛かってても、廻り始めないなら逆起電力は発生しないのは
> 仕事してないから当然だけど？

反作用があることは認めるんだろう？
そうすると、>>67において、「反作用である逆起電力」と書いてあったから、
逆起電力が発生することになってしまうではないか。

>>73
多電荷系の中の２電荷を考えているのではなく、真に２電荷のみの系で角運動量が
保存しないのが当然だなんて誰も言ってないから、安心しろ。

54は単極モーターの話に対して
> 磁場は回路の他の部分 (電池から磁石に向かう導線) にもトルクを及ぼすのだから、
> それを無視したら角運動量が保存しないように見えて当然だ。
と言っているのでしょう？ それとはまったく関係のない２電荷系の話を持ち出して
反論されても、「何言ってんの？この人」という評価にしかならない

>>76
了解。

>>68
>「磁石の上面を流れる電流」による磁場によって、「磁石の上面を流れる電流」
>に及ぼす力は内力であり、正味の力にはならないのではないか。
そのとおりだが、
>>>67
>> 正しくは電流の生み出す磁場と、磁石による磁場によって力が発生する。
とは何の関係もない話だよな

>>78
>>63で、「磁石の上面を流れる電流と磁石の二つだけの系」を考えているのか、
「単極モーター全体」を考えているのかによる。
>>68では、「磁石の上面を流れる電流と磁石の二つだけの系」を前提として
いると思ったので、これにしたがって答えた。

もし「単極モーター全体」を考えるのであれば、以下のような説明になる。
「磁石の上面を流れる電流」には磁石による磁場以外に、「磁石の上面を流れる電流」以外の
電流による磁場から力を受ける。<---この場合、>>67の「正しくは電流の生み出す磁場と、
磁石による磁場によって力が発生する。」の表現は正しい。
ただしこれは通常小さな効果でしかない

>>79
>>67は>>65の
>磁石の上面を流れる電流に働く力は、磁石による磁場によってであろう。
に対する突っ込みの部分だから
>「磁石の上面を流れる電流と磁石の二つだけの系」を前提
でいいと思うぞ。>>78もその前提での指摘だよ

もっとも、>>67のように「磁場によって磁場が受ける力」と言い直すよりは
>>65のまま「磁場によって電流が受ける力」のままのほうがいいと思うけどな

>>81
結局は、
永久磁石内の永久電流（電子のスピン）の磁場と、電池で流してる電流の磁場との
相互作用だからな。どっちの言い方でも同じ

>>82
「磁場によって電流が受ける力」だとF=qv×Bでどっち向きにどれくらいの力と
いうのが直感的にわかりやすいけど、「磁場によって磁場が受ける力」だと
あまり直観的でない。

>>83
まあ、そうだなｗ

磁力線が密なところはたがいに離れようと反発し合い、
磁力線はなるべく真円（描くワッカの断面積を最小）になろうとくっつき合う。

のと同じなんだけどね。

>>84
>磁力線が密なところはたがいに離れようと反発し合い、
>磁力線はなるべく真円（描くワッカの断面積を最小）になろうとくっつき合う。
んー、磁力線のこれらの性質は結局F=qv×Bに帰着させられるのだから、
>>65
>磁石の上面を流れる電流に働く力は、磁石による磁場によってであろう。
に対して
>>67
>電流の生み出す磁場と、磁石による磁場によって力が発生する。
という指摘を「正しくは」という前置きで始めるのはどうかと思うわけだ。

もちろん>>67に対する>>68の突っ込みが何の関係もない的外れであるのは
変わんないけど

まわる仕組みって、こうかな？
ちょっと考えてみたｗ

ttp://www-2ch.net:8080/up/download/1190809024232677.i0HX9w

磁力線の密度がどうなってるかを書き込んでみたｗ
ttp://www-2ch.net:8080/up/download/1190810153463056.eDW6kY

>>67の「正しくは電流の生み出す磁場と、磁石による磁場によって力が発生する。」
の意味を取り違えていたようなので、これに対する反論は撤回します。

おもしろいねぇ、小学校に戻ったような驚き。
やってみた↓
ttp://volac.net/up1/img/s22800.jpg

↑ハードディスクの中の磁石だ。
これって、強力なんだよねぇ・・・・

>>86
そうそう。でもおもしろいのは円盤と磁石を共に（回転）しても
磁石を固定しての円盤のみ（回転）でも回るのが単極モーターの
なんだかな？みたいなところだね。

>>90
日本ではハードディスクのネオジムマグネットだと分る方が
100人中どれくらいいるのだろう？普通の人はアレ開けないものね。

うちの息子達（高2と小5）に「どう思う？」って見せたら、電池で
動いてるんでしょ。だって。
どんだけのゆとりなんだか。トホホ。

今、学校で希塩酸と希水酸化ナトリウム溶液を中和、乾燥させて
塩化ナトリウムを作る実験なんてやらないんだってね。
文明が消えていくね。

わかった　磁力線の中の人が回している

　 _ 　∩
(　ﾟ∀ﾟ)彡　ﾜｯﾌﾙﾜｯﾌﾙ！
　⊂彡

>>92
それはたぶん親に見せられたというシチュエーションのせいかも
友達に見せられてたらスゲー連呼してるはずｗ

これ釘が円柱で太さを持っているから動くんだねえ。
線と考えてモデル化した時は分からなかったよ。

永久磁石じゃなくて電磁石でできないかな。
電磁石のコイルの両端を電磁石の鉄心に通したらできない？

この場合、単極ってのはどうでもいいこと
磁束があり、そして電流が少し角度を持てば。。。

アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね

わっ、画像が見られない。
乗り遅れたか。
誰か言葉で説明してちょ。m(__)m

●　「単極モーター」の話題、下に出ています。

≡≡　面白いエンジンの話−４　≡≡　　２５５-
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/kikai/1210718994/255-