亜鉛板と銅版を使って電池を発明したのはボルタ。 電池はボルトって感じがするからボルト・・・ボルタって 覚えると良いかも。 |
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電磁誘導の原理を用いて電話機を発明したのはベル。 電話が鳴る時はベルのような音が鳴るから 洒落のような気分で覚えると良いかも。 |
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日本の竹を用いて実用的な白熱電球を発明したのはエジソン。 電気自体を考えたのはエジソン。 もう有名、むしろ有名、んでもって有名、だから有名。 本当に有名です。 |
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19世紀に電池に変わる電源として発電機が開発された。 これのおかげで大きな電気を得られるようになった。 |
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発電機に電流を流すとモーターに変身する。 発電機で得た電力でモーターを回して 動力を得る技術が進んだ。 発電機+電流=モーター |
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電話機は20世紀に入ると電波を利用した 無線通信が発展した。 更にこの無線通信が発展し、ラジオやテレビが開発されていった。 |
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電気はクリーンなエネルギーだと言われているが、 それは石油や石炭等の化石燃料に比べて 使用した際の環境に対する負担が小さいと言う意味である。 |
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空気は通常は電気を通さないが、高い電圧を与えると 放電と言う現象が発生して電流が流れる。 |
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高い電圧をかけられた硝子管内の空気を抜くと 真空放電と言う現象が発生する。 |
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この真空放電を利用した電化製品の1つが 蛍光灯である。 |
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雲と地表の間で放電が発生する現象を 雷(稲妻)と言う。 もう御馴染みとも言えるかな。 |
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放電管の中で電圧をかけると蛍光板に明るい軌道が見える。 この軌道は−極から発射されている。 軌道は陰極線によるもの。 また、軌道は負の電気を持った粒子であり、 正体は電子である。 また、この軌道は+極に引き寄せられる性質がある。 |
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原子の構造は中心にあるのが原子核で正の電気を持っている。 周りにあるのは電子で負の電気を持っている。 |
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物質は原子から出来ている。 原子の内部には原子核と呼ばれる正の電気を持った 小さな芯があり、その周りに負の電気を持った 電子が分布している。 |
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同じ材質で同じ大きさの金属球A,Bについて、 Aは+5.0×10(の−6乗)C、Bは−1.0×10(の−6乗)Cに それぞれ帯電している。 A,Bを接触させて離すとA,Bの電気量はそれぞれ 何Cになるか。 条件電気量の合計が2等分される。 −6 −6 (+5.0×10 )+(−1.0×10 ) −6 ――――――――――――――――――=2.0×10 。 2 −6 答えは2.0×10 |
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Q電気量〔C〕 電流の強さ ⇒⇒ I電流〔A〕=― t時間〔s〕 オームの法則⇒⇒⇒V電圧(V)=R電気抵抗(Ω)×I電流(A) 導体の長さ〔m〕 抵抗率⇒⇒⇒⇒⇒⇒R=抵抗率(ρ)×─ 導体の断面積〔u〕 合成抵抗⇒⇒⇒⇒⇒直接接続 R=R1+R2 1 1 1 並列接続 ─=─+─ R R1 R2 |
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10Cの電気量の電荷がある導線の断面を2.0s間流れた。 この断面を流れた電流の強さは何Aか。 式 電流を求めるのだから式は時間÷電気量。 10 5 ─ = ─ =5 2.0 1.0 よって、答えは5.0A |
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3.0Aの電流を5.0s間流した。 この時、運ばれた電気量は何Cか。 式 電気量を求めるのだから式は電流×時間。 3.0×5.0=15 よって、答えは15C |
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10Aの電流をある導線の断面に30s間流した。 この時、運ばれた電気量は何Cか。 式 電気量を求めるのだから式は電流×時間。 10×30=300 2 しかし、このままでは答えを出せない為、300=3.0×10 2 よって、答えは3.0×10C |
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内部抵抗の無視出来る12Vの電池に 30Ωの抵抗を接続した時、流れる電流はいくらか。 式 電流を求めるのだから式は電圧=抵抗×電流。 しかし、電流の値は分からない為、式は電圧=抵抗×Xとなる。 12=30×X 電圧÷抵抗 12÷30=0.4 X=0.4 よって、電流の値は0.40A |
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内部抵抗の無視出来る100Vの電源に 抵抗が50Ωのニクロム線を繋ぐと 流れる電流はいくらか。 式 電圧=抵抗×電流 100=50×X X=2 答え 2.0A |
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2.5Vの電圧をかけると、0.50Aの電流が流れる 豆電球の抵抗は何Ωか。 2.5=X×0.50 2.5÷0.50=X X=5 答え 5Ω |
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−7 断面積5.0×10 u、長さ2.0mのニクロム線の抵抗を 測定すると4.4Ωであった。このニクロム線の抵抗率を求めよ。 2.0m 4.4Ω=ρ×─── −7 5.0×10 u −6 ρ=1.1×10 〔Ω・m〕 |
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20Ω、30Ω、60Ωの3個の抵抗を 直列及び並列に接続した時の合成抵抗をそれぞれ求めよ。 直列の式は全て普通に計算する。 20+30+60=110 答えは110Ω 並列の式は全て分数を扱うから 1 1 1 3 2 1 6 ─ + ─ + ─ = ─ + ─ + ─ =─ 20 30 60 60 60 60 60 答えは上下反転する為、 60 ─= 10となる。 6 答えは10Ω |
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┌────┐ ┌│ 3.0Ω│──┐ │└────┘ │ │ │ ┌────┐ ─── │───│ 2.0Ω │ │ │ └────┘ │┌────┐ │ └│ 6.0Ω│──┘ └────┘ 上の合成抵抗を求めなさい。 まず求めるのは並列の部分。 1 1 3 ─+─=─=2 3 6 6 続いて、直列の部分を求める。 2+2=4 答えは4Ω |
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図のように6.0Vの電池に2.0Ωと3.0Ωの抵抗を接続した。 それぞれの抵抗に流れる電流と両端の電圧はそれぞれいくらか。 ┌────────┐ │ │ │ ┌─┐ │ │ │ │ V1│ │2.0Ω │ │ │ │ └─┘ ─── 6.0V │ ─ ┌─┐ │ │ │ │ V2│ │3.0Ω │ │ │ │ └─┘ └────────┘ 式 6.0=2.0I+3.0I 6.0=5.0I I(電流)=1.2 電流を求められた為、次はそれぞれの抵抗の電圧を求める。 1.2×2.0=2.4 1.2×3.0=3.6 答えは2.4V、3.6V |
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下図の回路で10Ωの抵抗の両端の電圧が3.0Vであった。 この時回路に流れる電流は何Aか。 また、電池の電圧は何Vか。 ┌────────┐ │ │ │ ┌─┐ │ │ │ │ │ │15Ω │ │ │ │ └─┘ ─── E │ ─ ┌─┐ │ │ │ │ 3.0V│ │10Ω │ │ │ │ └─┘ └────────┘ 3.0=X×10 3.0 X=─ =0.30 10 X=0.30V E=15×0.30+10×0.30=4.5+3=7.5 E(電圧)=7.5 |
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12Vの電池と4.0Ω、10Ω、15Ωの抵抗を図のように接続した。 (1)回路全体の合成抵抗を求めよ。 (2)4.0Ωの抵抗に流れる電流はいくらか。 (3)ab間の電圧はいくらか。 (4)10Ωの抵抗に流れる電流はいくらか。 ┌───┐ ┌──│10Ω ───┐ │ └───┘ │ │ │ │ │ ┌───┐ ┌───│ ────│4.0Ω────┐ │ a│ │b └───┘ │ │ │ ┌───┐ │ │ │ └──│15Ω ───┘ │ │ └───┘ │ │ │ │ │ │ │ │ └────────││────────────────┘ │ 12V (1) 1 1 3 2 5 ─ + ─ = ─ + ─ = ─ =6 10 15 30 30 30 答えは6.0Ω (2) 12×10I 答えは1.2A (3) 6.0Ω×1.2A=7.2V 答えは7.2V (4) 7.2=10I I=0.72 答えは0.72A |
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向きが周期的に変動する電流を交流と言う。 1秒間あたりに電圧や電流が変動する回数を 周波数と言う。単位はヘルツ(記号Hz)を用いる。 東日本50Hz、西日本60Hz。 変圧器 V1:V2=N1:N2 1次コイル:巻き数N1、加える電圧V1 2次コイル:まき数N2、生じる電圧V2 電磁波 電界・磁界の波、赤外線、可視光線、 紫外線、X線、γ線等。 |
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乾電池から取り出す電流を直流と言うのに対し、 家庭用コンセントから取り出す電流を交流と言う。 交流は短い時間間隔で電流の向きや 電圧が周囲的に変化する。 1秒間辺りに電流や電圧が変動する回数を周波数と言い、 単位にはヘルツを用いる。周波数は東日本では50Hz、 西日本では60Hzである。 |
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