あんとマイスケの電波スクール

1時限目電波ってなに?

見えないけどすごい力!電波のひみつ

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デンパくん

僕、デンパ君。
2人は今、電波について話をしていたけれど、電波について、もっと詳しく知りたくないかい?

あん

えっ誰?
アバンギャルドな格好の子出てきた。

マイスケ

やややっ! あなたは、悪い電波をやっつける正義の味方、デンパ君!
1994年から電波利用環境保護活動を行っていて、電波オタクである我々のレジェンド的存在!
かく言うそれがしも幼少の頃イベントでデンパ君とツーショット写真を・・・

あん

あたしたちよりだいぶ年上なんだ。

デンパくん

もっと詳しく知りたくないかい?

あん

圧強っ。

マイスケ

よろしくお願いします!

1電波というエネルギー

デンパくん

導体に電流を流すと、そのまわりに磁界が発生するんだ。
この現象をアンペアの右ねじの法則というよ。
電流の進む方向に対して右回りに磁界が発生するのが、まるでねじのようだね。

アンペア右ねじの法則を示している図
デンパくん

発生した磁界の動きを妨げる方向に発生するのが電界だよ。
その発生した電界の動きを妨げる方向にまた磁界が発生して、その発生した磁界の動きを妨げる方向にまた・・・

あん

あ〜〜! 頭おかしくなりそう!

マイスケ

磁界と電界の変化が波として、水の波紋のように空間を伝わっていく。
それこそが電磁波であり、電波なのです!

2電波は真空でも伝わる

デンパくん

電波は、磁界と電界がお互いに交わりながら空間を伝わっていくよ。
音が伝わるには空気などの媒質が必要だけど、電波には必要ないんだ。

あん

だから真空でも伝わるんだね!

デンパくん

電界が地面に対して垂直な電波は垂直偏波、電界が地面に対して水平な電波は水平偏波というよ。

垂直偏波と水平偏波それぞれ、磁界・電界を用いて説明する図
あん

垂直と水平で何か変わるの?

マイスケ

アンテナをどういう状態で使うかによって使い分けられています!
一般的に、垂直偏波は、携帯電話をはじめとする移動体通信に、水平偏波は、テレビに使われています。

あん

波?

デンパくん

電波にはとついているよね。
ということは、波動なんだ。

あん

は?

マイスケ

エネルギーや振動が空間や物質を通じて伝わる現象のことですよ!
山と谷の繰り返し、それが波動です!

あん

あー! 周波数のやつね。おけ。

周波数をグラフ及び公式を用いて説明する図
デンパくん

1秒間の振動数(波の数)が周波数だよ。
周波数の単位はヘルツ(Hz)というんだ。
補助単位にキロヘルツ(kHz)、メガヘルツ(MHz)、ギガヘルツ(GHz)、テラヘルツ(THz)があるよ。
高い周波数帯ほど、周波数の帯域、つまり幅をたくさん取れる、イメージとしては幅広い道路が作れるので、たくさんの情報を運ぶことができるんだ。

振幅と波長それぞれ、グラフ及び公式を用いて説明する図
デンパくん

1周期の長さのことを波長というよ。
波長が長いと、電波は建物の影に回り込んだりできるよ。
山の高さは、振幅だよ。
これは波の高さで、高いほど電波が強いんだ。

3電波は電磁波の一種

デンパくん

日本には、電波の公平且つ能率的な利用を確保することによって、公共の福祉を増進することを目的とする、電波法という法律があるんだ。
電波法では、300万メガヘルツ(3THz)以下の周波数の電磁波を電波と定義しているよ。

電波の帯域毎の代表例を示している図
デンパくん

電波の中でも周波数によって細分化されていて、例えば短波はHF、超短波はVHF、極超短波はUHFと呼ばれていて、それぞれ船舶無線、FMラジオ、携帯電話などに利用されているんだ。

あん

電波は、周波数の違いによって使い分けるって言ってたもんね。

マイスケ

どうですか、あんさん!
電波は奥が深いでしょう!

あん

だねー。
でも電波って目に見えないじゃん?
誰が最初に見つけたの?

マイスケ

おおっ!
それでは某が電波の歴史をお教えしましょう!

1限目で学習したことをまとめた図

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