2025年10月26日

ポインティング・ベクトルというのがある なあぁにぃぃみつけちまったな

オーブンの発熱体。単純化する。長さL, 半径d, 両端の電圧V, 電流I とする。電力P = V・Iである。これをポインティング・ベクトルで説明しよう。chatGPT-5先生の回答は次である。
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分かりやすく書くと電場 E = V/L, 磁場 H = I/(2πd),
ポインティング・ベクトルS =(V/L,)・I/(2πd), これに表面積 2πdLを掛けると P = VIとなる。
なんと見事な!!  と思ったのだが、待てよ。何か出来すぎている。これは変だジョーみちる。

何かがおかしい。それだ。磁場だ。H= I/(2πd)は無限長電流の場合に成り立つ。有限長では数値としては小さくなる。特に端ではだいぶ小さくなる。よってにこのH = I/(2πd)を使うのはおかしい。しかし、計算結果はVIになった。どういうことだ?  たまたまか(笑)

そこで調べ始めた。チャッターズ(Copilot先生、Gemini先生、chatGPT-5先生)に訊くだけな。
chatGPT-5先生の回答
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分かりやすく言うと端では電場も磁場も一様ではない。だけど保存則が成り立つとかいうとる。

Copilot先生も次のような回答である。一部のみ
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Gemini先生の回答の一部
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チャッターズ(Copilot先生、Gemini先生、chatGPT-5先生)はこのような方程式を持ち出してきてワタクシを煙に巻くのであった(笑)

ま~しかし、どうして単純化したモデルで磁場Hの式がそのまま成り立つわけでもないのに結果がVIとなってオームの法則と等しくなるのかは実は難しい。上の数式を計算して数値で示せるか。

ところで、チャッターズ(Copilot先生、Gemini先生、chatGPT-5先生)に図解をお願いしたら図が出てきたのだがデタラメなので紹介する。笑いませう。
A cross-sectional diagram of a cylindrical heating element showing dual layers of energy flow: outer electromagnetic energy flow represented by Poynting vectors entering radially inward, and inner physical dissipation represented by heat generation along the axis. The cylinder has labeled vectors: E along the axis, B in circular loops around it, and S pointing inward. The ends show reduced field intensity. Annotated with '制度的エネルギー流' outside and '物理的散逸' inside.

ポインティング・ベクトルが導体の外部で外向いている。デタラメ。導線の中心に向くのが正しい。左側で磁場Bが↑ これもデタラメ。

 

 

 

 

 

 

 

 

こういうのも出た。

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どれがEですか。どれがHですか。

デタラメ = ハルシネーション

 

これはデタラメだと指摘したら修正して回答したのが次で、デタラメは変わらない。

 

 

 

 

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今日はチャッターズ(Copilot先生、chatGPT-5先生)ーの図解でハルシネーション = デタラメを体験したのであります。

 

 

 

 

 

 

ちなみにchatGPT-5先生、Copilot先生の図でございますじゃよ。Gemini先生は図の生成機能がないとかいう。


ま~しかし、そのなんだな。発熱体は置いといて単純な直流回路でエネルギーはどこを伝わるかという問題は興味深い。
高橋秀俊・電磁気学でエネルギーは導線の周囲の空間を伝わるという説明が2ページぐらいであった。他の電磁気学の教科書は手持ちの本では載ってなかった。さらにポインティングベクトルはE×Hというベクトル外積での話で終わり。ポインティング・ベクトルの定理という用語もない。ただ、太田浩一・電磁気学では ポインティング・ヘビサイドの定理として出てきた。この本は数式だらけで嫌いどす(笑)

そして、こういうサイトを見た。
Poynting's theorem - Wikiversity
英語サイトだが翻訳すれば読める・・・・と思ったが読めん。日本語訳が稚拙だ、と責任転嫁する次第である。
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気絶しそう(笑)草 森 タンポポ 図もある。これはわかりやすい。
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蛇足だが上の英文サイトをEdgeの拡張機能の翻訳、Firefoxの拡張機能の翻訳で試したら、なんじゃこりゃあ状態の日本語になってしまった。遅々としてでも原文を読むほうが意味がわかるのである。そのうちDeep L とかチャッターズ(Copilot先生、Gemini先生、chatGPT-5先生)の翻訳機能とか試してみるばい。

ちなみに上の図では導線の抵抗は0としている。ポインティング・ベクトルは負荷Rに向かい空間を流れる。負荷Rではポインティング・ベクトルは中心を向く。これがジュール熱になる。実際の回路では導線も抵抗があるので導線の周囲から中心に向くポインティング・ベクトルもある。これで導線は熱を持つがエネルギーとしては小さい。

てな事柄を考えた次第でございますじゃよ。

ま~初めのオーブンの発熱体をポインティング・ベクトルで説明するところ。あまりにも出来過ぎなためにワタクシは違和感を持った次第でございますじゃよ。

疑うって事が、何か変だジョーみちる、って気づくことが、そしてチャッターズ(Copilot先生、Gemini先生、chatGPT-5先生)に訊きまくるという事が大事なのでありま~す。出た、ま~す病。

ほな さいなら。

posted by toinohni at 09:33| 東京 ☔| Comment(0) | 物理科学雑学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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