もくじ
大学受験・電気物理
ハイパーテキスト
毎年質問が殺到するのが、この電気分野です。
電気など身の回りに溢れているし、中学校で「オームの法則」などを学んでいるから、簡単と鷹をくくる人が多いのですが、力学とは桁違いに難しいですよ。(力学ももちろん難しいけど)
とにかくまず、概念が分かり難い。「電位」「電圧」「電荷」「電界(電場)」なんて言葉を振り回しがちですが、その概念が何を指しているのかが、非常に掴み難いと思います。
これは、高校で物理の授業を受けたが、意味がつかめない人のために、参考書をサポートするためのハイパーテキストです。
この説明だけでは不十分なので、市販の参考書と共に読んで、勉強の足しにして下さい。
もくじ
- 電界の考え方1
- 電界の考え方2
- 電界の考え方3
- 電位の考え方1
- 電位の考え方2
- 電位の考え方3
- 電位の考え方4
- コンデンサの考え方1
- コンデンサの考え方2
- コンデンサの考え方3
- コンデンサの考え方4
- コンデンサの考え方5
- コンデンサの考え方6
- コンデンサの考え方7
- コンデンサの構造に関する事1
- コンデンサの構造に関する事2
- コンデンサの構造に関する事3
- コンデンサの構造に関する事4
話の流れ
この章の目的(このハイパーテキストの目的ではありません)は、電気回路の基本原理を習得する事でしょう。
もちろん中学校でも、電気回路を学びましたが、「電界」「磁界」の考え方が十分でなかったので、重要な回路部品である「コンデンサ」と「コイル」(場合によっては「ダイオード」「トランジスタ」も)を扱えませんでした。
しかし、身の回りに溢れる家電製品の原理を学ぶには、「コンデンサ」「コイル」の働きを理解せずには、理解出来ません。
大学受験物理(あえて高校物理とは言いません)では、この「コンデンサ」と「コイル」を持った回路を学ぼうという訳です。
そのためには、いきなり電気回路の話はできませんので、以下の順番で学ぶ事になると思います。
- 電気の基本性質を学びます。ポイントは「プラスとマイナスは引き合う」事です。(箔検電器を学ぶのは、この性質を目で見て理解するためです)
- その現象を説明するため、「電荷」「電界(電場)」「電位(電圧)」「静電エネルギー」「電気力線」などの考え方が便利である事を学びます。これが後々、物事を考える基本になりますので、しっかり概念を押さえて下さい。
- 「電界」「電荷」が登場したので、中学校では学べなかった重要な回路部品、「コンデンサ」を学べるようになります。
コンデンサは身の回りの家電製品の中では、非常に重要な役割をしています。本格的な話は大学で学びますので、その前段階として、「充電」「放電」を学びます。
- 電気と切っても切り離せない「磁気」の基本性質を学びます。磁気は電気回路に大きな影響を与えますので、ここで「磁気」の性質を学ぶ事は、とても大切です。
- 磁気を学べば、「コイル」を学ぶ事ができます。コイルも家電製品の中で重要な役割をしています。
- 交流の基本を学びます。実はコンデンサもコイルも、直流回路よりもむしろ、交流回路でその真価を発揮します。コンデンサとコイルが交流でどんな働きをするのかを学ぶために、まず交流自身を学びます。
- コンデンサとコイルを含む回路に交流を加えると、何が起きるかを学びます。これで「共振」という考え方が登場します。この共振は、特に電波が関係する電気機器(テレビやラジオやコードレス電話など)にとっては命です。また、中学理科では全く扱う事ができなかった、大学受験物理の醍醐味です。
と、基本的な流れはこんな感じです。つまりポイントは「コンデンサ」と「コイル」の性質を学ぶ事です。他の事は、この二つの部品を学ぶために学んでいるとも言えます。(ちょっと言い過ぎだと思うけど(^^;)・・・・)
つまり、その部分を気合いを入れて勉強して下さいね。
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