Chat GPTに聞いてみた！ワイヤレス給電の基礎知識：そもそも電波ってなあに？
読者の皆さん、こんにちは。note編集部です。これまで「エイターリンクで働く人たち」の横顔をご紹介してきましたが、今回は新企画「Chat GPTに聞いてみよう！ワイヤレス給電の基礎知識」です！
ChatGPTとは、アメリカのOPEN AI社が2022年11月に公開した自然言語処理能力が非常に高い人工知能チャットボットです。
本企画では、新技術であるChat GPTを最大限活用し、エイターリンクのエンジニア監修のもと編集した内容をGPTとの対話形式に仕立ててお届けします。エイターリンクやAirPlug™️について、さらに理解が深まる記事になっておりますので、ぜひお楽しみください。
電波はどのようにして発生する？
編集部：それでは早速、最初の質問です。エイターリンクではマイクロ波という「電波」を使ったワイヤレス給電システム【AirPlug™️】を独自に開発し、世界中からご注目いただいているのですが、そもそも「電波」とは、どういうものなのでしょうか？
GPT：電波とは電磁気学的な現象の一つで、電気エネルギーが空間を伝搬する波のことを指します。電波は「周波数」と「波長」を持っていて、「電界」と「磁界」が交互に振動することで発生します。
編集部：そうなのですね！ところで、電波とよく似た言葉で「電磁波」ってありますよね？この使い分け方もいまいち分からないのですが……
GPT：一般的に「電波」とは、電気信号を伝送するために使用される周波数の低い電磁波を意味します。具体的にはAM/FMラジオ、テレビ放送、航空管制などで使用される周波数帯の電磁波です。
一方の「電磁波」は、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線など、より広範囲の周波数帯を含む言葉です。
編集部：なるほど！よく分かりました。話を元に戻すと、電波とは「周波数」と「波長」からなるもの……でしたね？
GPT：はい、そのとおりです。「周波数」とは1秒あたりに発生する振動の回数で、ヘルツ（Hz）という単位で表します。
電磁波の場合、周波数が高いほど波長は短く、周波数が低いほど波長は長くなります。電波においては、異なる情報を伝送するために、適切な周波数帯を選択する必要があります。
編集部：波長の単位は「cm」ですか？
GPT：波長の単位は、一般的にメートル (m) で表します。ただし、波長が非常に短い場合にはセンチメートル (cm) やミリメートル (mm) などの小さな単位が使われることもあります。
例えば、赤外線の波長は一般的にマイクロメートル (μm) で表し、ラジオ波やマイクロ波などはセンチメートル (cm) で表すことがあります。国際的にはメートルが広く使用されています。
電子が振動すると電界と磁界を交互に変化させる
編集部：ふむふむ…周波数と波長についてはだいぶ理解できました。GPTさんは先ほど、電波は「電界」と「磁界」が交互に振動することで発生すると仰っていましたが、それは一体どういうことでしょうか？
GPT：「電場」は電荷（物質が持つ電気的な性質）が存在する場所に発生し、「磁場」は電荷が流れる場所に発生します。電界と磁界は相互に作用し合って電磁波を形成します。
編集部：へえ〜、切っても切れない関係なのですね。ただ、電界や磁界が振動すると言われても、正直ちょっとイメージしにくいのですが……
GPT：もう少し具体的にご説明すると、振動しているのは「電子」です。電子というのは物質の原子の中に存在する基本粒子の一つで、マイナス（負）の電荷を持った微粒子です。
電子は、電気回路の中を移動することができます。電圧や電流の極性が周期的に一定の変化を繰り返す交流電源（AC）がある電気回路の中で電子が振動し、電界と磁界が交互に変化すると電磁波が発生します。
電子は電気を伝導するための基本的な要素であり、半導体デバイスやトランジスタなどの電子部品の中で重要な役割を果たしています。また、電子は原子核よりも軽くて、高速で移動できるのですよ。
編集部：電波はなぜ空間を伝播できるのですか？落っこちたりはしないのでしょうか？
GPT：落ちることはありません。重力や空気抵抗の影響も受けずに自由に進むことができます。
編集部：そうなのですね！色々と詳しく説明してくれてありがとうございました！
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