図面のように見る（側面図と断面図） 2面図 v0.1・未レビュー

この図の作り方・省略したこと

• 電圧・電流は、①と同じ数値シミュレーション（テレグラファー方程式）の結果です。電源は理想電圧源、負荷は抵抗。負荷が Z₀ と違うと、反射が起きます。
• 線のまわりの場の形は、導線の断面で決まる形（TEM モード）で、大きさが電圧・電流に比例して変わります。平行2線は、2本の導線の「焦点」を通る円（電場の線）と、各導線をかこむ円（磁場の線）、同軸は放射状と同心円です。導線の太さ・間隔は、断面の中では、実際の比率で描いています（長さ方向は、断面に比べて約 270 分の 1 に縮めています。既定の長さ 3 m のとき。長さに比例して変わります）。
• 「別々に描く」の線は、各導線が、単独で（もう 1 本がないものとして）つくる線です。電場は、導線の中心から放射状（上の導線は＋で外向き、下の導線は−で内向き）、磁場は、導線をかこむ同心円です。2 本の場を足し合わせる（重ね合わせ。マクスウェル方程式は、真空・絶縁体の中では線形なので、場の足し算は正確に成り立つ）と、全体の場になります。ただし、「合成した線」は、単に 2 本の単独の線を足したものではありません。2 本が近いと、互いの場の影響で、各導線の表面の電荷・電流の分布が、偏ります（近接効果）。合成の線は、その偏りを含んだ解（導線の表面が等電位になる解）で、電荷が、導線の中心より焦点側（内側）に集まっているのと同じ形になります。この「相互作用」（偏りがどう生まれ、どれだけ線が変わるか）を、段階的に見せる図は、これからの課題です。導線が細く、間隔が広いほど（d/(2a) が大きいほど）、単独の線の足し算に近づきます。
• 進行波が 1 つのときは、電場と磁場の比は、媒質で決まる η ＝ E/H（TEM 波）です。反射があると、E ∝ V、H ∝ I で、比は場所と時刻で変わります。図の電場と磁場は、同じ形で、向きと意味が違います。
• 線路の端（電源・負荷）での、場の乱れ（端効果）と放射は含みません（導かれた波だけ）。端の近くでは、実際はもっと複雑です。端での放射まで含めて解くのは、2D 版（マクスウェル方程式を直接解く）の仕事です。
• 導線の内部の電流分布は、表面の薄い層として描いています（速い現象）。層の厚さは、見やすいよう拡大しています（図では半径の約 30 %。実際は、銅・100 MHz・断面積 1 mm² で、表皮深さ 6.5 µm、半径の約 1 %）。直流でも、スイッチを入れてから電流が断面全体にしみ込むまでに、約 24 µs かかり（μ₀σa²）、この図の時間（ns）では、まだ表面を流れています。損失は省略（100 MHz で、往復 2 本の交流抵抗は 1 m あたり 1.5 Ω ほどで、3 m で約 4 Ω。Z₀ ≒ 139 Ω の約 3 %）。
• 電子の数と、粒の速さは、見やすいように拡大した代表です。