基本の学習を何とか乗り越えて、静電気攻略編に突入する。
この時はまだ気付いていなかったのだけど、実は「分数(通分)が苦手」「三角関数が良く分かっていない」という人が沢山いた。
とはいえ、算数や数学から学んだとしても、楽しくない人もいると思います。やっぱり、コンデンサや簡単な静電気計算、直流回路という馴染みのある所からやるのが良いと感じた。算数からやると、遠回りと感じる人が多くて挫折すると感じます。
分かったこととしては、社会人から勉強する人は直流回路が無機質に感じるなら、静電気分野から学習しても良い結果を出せるということ。
講義振り返り
「誘電率とは何か説明せよ。誘電分極との関係性も合わせて説明して下さい」という質問に答えられるか。
誘電率が大きくなるほど、静電容量はどうなるのだろうか。Q=CV、V=E/dとの関係を考えると、分からなくなるけども、これが大事です。
「コンデンサ内の誘電体を入れ替えたらどうなる?」
分極の量が変化するのは何となく感じられると思います。つまりは静電容量が変化すると予想が立ちます。
誘電率が高い材質を使用すれば、分極が起こりやすくなり、電荷を溜めやすい。一方で、電圧を強くかけてやれば電荷も溜まりやすくなるだろう。
「球の表面積を求めることはできるだろうか?」
自分は学生時代、球の面積(表面積)を覚えるのに苦労した。すごく嫌な思い出がある。体積は「4πr^3/3」だが、これは電験だとあまり使わない。
「電界(電場)の強さ=電気力線/面積」が基本形。
「コンデンサ内の電圧Vは、電界E×極間距離dで求まる??」
電界は電位Vの傾きであることを理解できているでしょうか。傾きに距離をかけることの意味をイメージできるでしょうか?
※「V=E×d」の覚え方はいくつかある。ここをパターン分けして解説している所に川上さんの努力してきたことが伺える。
「静電エネルギーを求める公式を言えるかどうか。電圧の2乗?」
この講義では分からない人が多く出てしまった。難しい。電場という言葉が難しいので、電界と変換しよう。
物理の知識
・エネルギー=力×距離
に
・力=電荷×電界
・電界=電圧/距離
を代入する。
コンデンサの静電エネルギーの考え方の根底に「放電」がある。電圧は放電に伴い、減少していくため、電荷×電圧にはならない。電荷×電圧/2になる。
※学生時代のノートを見返したら「公式を暗記する」「電圧の減少は直線に近似(三角形)」と書いてあったが、よく分かっていなかったと思う。