テナガザル
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企業勤めの理系です。 でもあくまで趣味ですから結果オーライな考えやプラシーボも容認します。 現在の機器構成 スピーカー : 自作2way Feastrex nf-5 / RAAL 140…

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日記

地磁気について

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2018年06月14日

こんばんは
いや別に大した話ではないのですが
理科の知識としてやや誤解があるかのように思いましたので
レスポンス遅すぎですが書き連ねておこうかなと。

地磁気についてなのですが、
北から南に向かって磁力線が伸びているのは
方位磁石が北を向くことからも皆様ご存知の通りです。
しかしより正しくは床から空に向かって伸びています。

http://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/chijiki-01.htm

水平からの傾きである伏角を見るとわかりますが、
鹿児島でも46度、関東周辺では49度もあります。
北海道は実に58度にも達します。

北半球で人口の多い地域(緯度)では
下から上に磁力線が伸びていると考えた方が正解です。
北極では真下から真上に伸びますし
南極では真上から真下に落ちます。

sin49度は0.75ですから、水平面内でシステムの方角を変えても
地磁気に対して90度から49度までしか変わらず
1から0.75の変化しか発生しません。
地磁気に並行にケーブルを設置するためには北向き49度の崖に沿って家を建てる必要があります。
(もちろんこんな部屋では生活できません)

それと磁場もそこそこには強くて47マイクロテスラほどありますから、
電子顕微鏡とかの世界では無視出来なかったりします。


※今回言いたかったのはここまで
以下蛇足


更に考えるべきはケーブル自身が作り出す磁場です。

http://www.suginami.ac.jp/prints/silss/物理%E3%80%80第50講%E3%80%80電流が磁場から受ける力.pdf

http://osksn2.hep.sci.osaka-u.ac.jp/~naga/kogi/handai-buturi-joron2_2015/Lec09_アンペールの法則.pdf

ケーブルに電流が流れると磁場が発生します。
磁束密度Bってヤツですね。
透磁率を4π×10^-7とすると
B = 2×10^-7×I/r です。
ケーブルの電線間距離を5mmとして(5×10^-3m)
インピーダンス4オームのスピーカーでアンプがピーク時36Wを
出力しているとすると、電流は3Aが瞬間的に流れます。
従って片方の導線が作り出す磁場は1.2×10^-4テスラなので
120マイクロテスラです。
地磁気の影響を3倍ほど上回りますね。
導線が近接していれば5mmより近いかもしれませんし
100W以上で駆動する人も居ると思います。
するとミリテスラ単位の磁場を他方のケーブルが受けることになります。
地磁気よりも桁違いに大きな磁場が
隣の導体を流れる電子により生成されます。
二本の導体には逆向きに電子が流れるため斥力が発生します。
トランスやコイルがうなる理由はこの力の影響ですが、
今の条件で発生する力は小さいので
この斥力によってケーブルが振動するかというと違うかなと。


コイルがハイカットフィルターになることからも分かるように
一度発生した磁束は急には(電場ほど速くは)変化しづらい性質があります。
(磁束が時間的に変化しにくいため高域ほどインピーダンスが上昇します)
ここでケーブルがスピーカーから発生した空気振動により
ケーブルが揺すられて導体が速度vで磁束密度Bを横切った場合、
誘導起電力はV = vBL となります。
ここでvは決して遅くないので、まあそれなりの値が発生しても
不思議ではないかなと。

オーディオで床や柱が震えたりしないし
ましてやケーブルが振動するなんてあり得ない家庭では
気にするほどの値にはならないと思いますが
それなりの値になる家庭もあると思います。
(むしろ変わらないと言っている人は環境がショボいだけとも、、、)

オーディオって人によって2桁以上世界が違いますからね。

普通は過渡状態を無視すればいいだけなので
他分野では何の影響もクレームも起きないと思います。
過渡状態こそがキモである、しかも能動的に機材や空間を振動させる
なんて特別なことやってるのはオーディオくらいじゃないでしょうか。

もちろん磁場云々言うには電流を沢山流さないといけなくて、
これ以外にも電気的な表皮効果やら電場の影響やら
色々ありますので、ケーブルで変わってもいいんじゃないの、
あるある、だよね、くらいのノリです。

では自分がケーブルに拘っているかと言われたらNoですけどね。
他にやることが多過ぎます(笑)

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  1. テナガザルさん どうでも良い話なので聞き流して下さい
     磁力線は紙に書いた(説明の為の)もので、空中やコア等にあるものではないと、学校で習いました。まあ、無重力は宇宙に存在しない話と似た様な話ですが...。

    byナショナルキッド at2018-06-14 20:30

  2. テナガザルさん こんにちは

    日記を検索すると、地磁気については私しか最近書いていないので、私の日記にちなんで書かれた記事のようですね。

    地磁気の「伏角」については承知していますが、「方角で誘導される電流が変わる」ということが先に立ち、筆が走ってしまったようです。ケーブルを敷く面を水平面に限定すれば、地磁気により誘導される電流の強さは、方角によって最大で14%程の変化となりますね。ラックに並んでいる機器同士の接続ならばケーブルは縦になりますが、さすがに上下方向の角度まで気にして比較試聴したことはありません。これによる変化を検証できる環境は限定されるでしょう。記事に追記しておこうと思います。

    byよんまる at2018-06-15 16:22

  3. ナショナルキッドさんこんばんは

    レスポンスが遅くて申し訳ありません。
    磁力線という線は説明のためのもので等高線と同じようなものですね。
    あるかと言われれば無いですけど、書いた方が参考になります。
    電場でも重力場でも線が書いてあった方がわかりやすいです。

    byテナガザル at2018-06-17 18:35

  4. よんまるさんこんばんは

    本記事はケーブルの差が地磁気に起因するかどうか
    という話ではなく、水平面内で西を向いても北を向けても
    そんなに差が出ないと言いたかっただけであります。
    むしろ水平か垂直かの方が差が出るでしょうね(地磁気だとすると)

    byテナガザル at2018-06-17 18:47

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