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

  1. 電界の考え方1
  2. 電界の考え方2
  3. 電界の考え方3
  4. 電位の考え方1
  5. 電位の考え方2
  6. 電位の考え方3
  7. 電位の考え方4
  8. コンデンサの考え方1
  9. コンデンサの考え方2
  10. コンデンサの考え方3
  11. コンデンサの考え方4
  12. コンデンサの考え方5
  13. コンデンサの考え方6
  14. コンデンサの考え方7
  15. コンデンサの構造に関する事1
  16. コンデンサの構造に関する事2
  17. コンデンサの構造に関する事3
  18. 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。

  1. 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)
  2. 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。
  3. 「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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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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