20060404　電圧の上限

　電圧$${^{*1}}$$に上限はあるのか。一兆ボルトとか千垓$${^{*2}}$$ボルトという電圧は発生させられるのか。超高電圧を発生させる機械はある。このCockcroft-Walton Accelerator$${^{*3}}$$は75万ボルトの電圧を発生$${^{*4}}$$させることができるらしい。

　Cockcroft-Walton回路$${^{*5}}$$ではダイオードの数を増やしていけば何倍でも電圧を上げていけそうだが、電圧が高くなるとどこかで放電$${^{*6}}$$してしまうので思う様に電圧は上がらないかも知れない。こういった技術的問題を解決すればどこまでも電圧は上がるのだろうか。

　上限がある様な気がする。そもそも「電気」というのは現象$${^{*7}}$$である。出来事というか、何らかが原因で起こるのである。物質に質量とか体積とかの性質が備わっているのと同様、物に伴っているある性質によって引き起こされる現象が電気であろう。現象である電気の中で「電圧」とは何であろうか。

　電圧$${^{*8}}$$とは、電気が生じている物の近傍の空間で電気を帯びた物を動かす$${^{*9}}$$のに必要なその電気の嵩（かさ）$${^{*10}}$$当たりの仕事量である。電気の影響は無限に届く$${^{*11}}$$と考えられているので特に「近傍」としなくてもいいが、近い方が仕事量が大きいから実感し易い。実感しなくても、とにかく電気がないと電圧が決まらない。その電気は物質がないと現れない。ということは宇宙に存在する物質の量が有限であれば、電気も有限であり、電圧も有限にならざるを得ない。

*1　TEPCO : 電気・電力辞典 | 電圧
*2　20001105　日本語で一番長い単語
*3　Cockcroft-Walton.jpg
*4　Accelerator Details: the Proton Source
*5　用語検索　コッククロフト-ウォルトン回路　（Cockcroft-Walton circuit）
*6　20000511　放電管
*7　20030428　新しい電気の定義
*8　電位差と仕事
*9　第 2章 静電場
*10　Lec-高校物理２
*11　クーロンの法則