汐崎です。
石原さんの、前回の記事、
> 起電力という場合、どこから測るかという基準が重要なはずで、
> 回路一周というような明確なもの以外はあまり意味がないんじゃないかな？

その通りと考えます。
「測定できない」「起電力を取り出すことができない」なら
工学的な意味はないと思います。

石原さん、詳しい説明有り難うございます。

Yukio Ishihara wrote:

> 石原＠ザ・ランスです。
> 
> ローレンツ変換（実際にはガリレイ変換）で考えてみました。
> ある慣性系における電場を（Ｅx,Ｅy,Ｅz）、磁場を（Ｂx,Ｂy,Ｂz）とします。
> 今、Ｂx＝０、Ｂy＝Ｂ，Ｂz＝０とします。
> これに対して速度ｖで動いている別の慣性系における電場、磁場を
> （Ｅx',Ｅy',Ｅz'）、（Ｂx',Ｂy',Ｂz'）とします。
> このふたつの系の電磁場はローレンツ変換で結ばれるわけですが、
> それをここに書くのは面倒だし、今の場合ガリレイ変換で充分なので、そのようにします。
> ただしこれはローレンツ変換において
> （ｖ／ｃ）^2＝０とおいた近似であることは明確にしておきたいと思います。
> さてその変換は次のとおりです。
>   Ｅx'＝Ｅx、Ｂx'＝Ｂx＝０
>   Ｅy'＝ＥyーｖＢz＝Ｅy,  Ｂy'＝Ｂy＝Ｂ
>   Ｅz'＝Ｅz＋ｖＢy＝Ｅz＋ｖＢ、 Ｂz'＝Ｂz＝０
> 結局この場合両系で違うのはＥのｚ成分だけです。
> 
> さてここで、以前に私が申しました
> In article <cm43e3$5dv$1@news01.iij4u.or.jp>, ishihara@y.email.ne.jp says...
> 
>>>汐崎さんの「東京タワー（でもなんでも）」は、
>>
>>長方形回路の対辺が地球自転の速度で遠ざかる（または近づく）
>>というとてつもない場合を計算してるんです。
> 
> 
> これは、地球と一緒に自転している系（これをＫ1とします）の東京タワーと
> 自転していない（したがってＫ1からは自転速度で遠ざかる）系（これをＫ2とします）
> のそれとの間のＥzの違い、つまり
>     Ｅz'－Ｅz＝ｖＢ
> に帰着できるわけです。
> 
> さてそれでは、この「起電力」はどちらの系で起こってるんだろう？
> 
> 磁場がＫ1に対して静止してるなら、Ｋ2の側で起こってるはずだし、
> 磁場がＫ2に対して静止してるなら、Ｋ1の側で起こってるはず。
> 
> という考え方もあるだろうけど、これではどちらとも言える。
> それに「相対性」というくらいだから、どちらの系も同等なはずで、
> どちらと決めることはできない。
> 
> ひとつはっきりしてるのは、Ｋ1から見たらＫ2のタワーが動いていて、
> Ｋ2からみたらＫ1のタワーが動いている。
> このように、各々の系から見て「動いてるほうのタワー」で起電力が発生してると
> 考えるなら、どちらの系も対等だろう。
> これはつまり、どちらの系に対しても磁場は静止していると考えることになります。
> ただそれに対して動いてるタワーはどちらかという問題に帰着する。
> 実際、上の変換ではＢ'＝Ｂなんだから、両系の磁場は全く対等だろう。
> （ちゃんとローレンツ変換やるとちょっと違いが出てくるけど、「両系に対して静止」
> ということは変わらないはず）。
> 
> ということで、（地球磁場が軸対称としたとき）、東京タワーに発生する起電力
> というのは、東京タワーに対して動いてる系から見たときにのみ存在するので、
> タワーに対して静止している系では発生しない。
> つまり地球磁場が自転しているかどうかを検証することはできない。
> 
> 随分回り道したけど、
> 今はこれが一番納得の行く解釈と私は思います。

石原さんのご説明は、私の手もとの本「詳解物理学」の
１０章：相対性理論　５節．電磁場とローレンツ変換
にほとんど同じような記述があります。
石原さんのと比較しながら、理解したいと思います。
現状での私の解釈としては、
地球磁場も、東京タワーも、そして、地表の人間も
自転しており、それらの相対速度は０（静止しているのと同じ）
ゆえに、起電力は発生しない。。。。

私の、東京タワーでは、
＞もし、地磁気が存在して、地球表面に対して「静止」しているならば、
という仮定付きだったのですが。
最も、この「静止」は「変化が検出できない」という意味ですが。
佐藤先生の、「変化がない」を「静止」と期待したのが、
期待はずれということですね。
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一般に、電磁誘導の磁界については、「変化」で説明しており、
私が言うような、磁場の「移動」「回転」という言葉は出てこないのが、
微妙なところです。
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> タワーに対して静止している系では発生しない。
> つまり地球磁場が自転しているかどうかを検証することはできない。

電磁誘導は発生しないから、地球磁場の自転は検証できない。
これはそうでしょうが、否定的な証明法のように思えます。
できれば、地球磁場が、地球と一緒に自転していると
いう肯定的な、検証法があれば、いいと思いますが。

> 
> 軸対称で全然変化しない磁場にタワーを置いただけで起電力が発生するというのも
> 直感的にですが、納得できないし。
> 

もし、地球磁場があって、しかも静止していたら、という仮定付きですが、
「タワーを置いたら」、地球磁場は小さいですが
地球の自転速度が大きいので、面白いと思ったのです。

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電荷に対する「電気力線」の場合には、どうなのか考えています。
電荷が、三角柱や円柱にあって、それらを回転したら、？
電気力線も回転するのでしょうか？
少なくとも、電荷に対する電気力線は、電荷どうしの区別や、
別の電荷からの電気力線と区別がつけられない気がします。
（これは、直感ですが）
磁石から発生する磁力線は、同じように、どの磁化から出てきた磁力線と
区別できるような考え方があるのでしょうか？

もし、地球磁場が自転しているならば「区別できる」とはいえないまでも、
「磁力線と磁化が１：１に対応する」とは言えるという
考え方になるような気もしますが？
（---以降は、独り言です）