04.エネルギー化学

キカイダーには良心回路が装備されていたというが、どんな回路だったのだろうか？

電気回路図の記号は電気用図記号はＪＩＳで定められており、考えたところでもムダなので、読み書きを練習して慣れるしかありません。

回路計・オシロスコープの基礎知識

回路計の選び方。アナログ式回路計とディジタル式回路計があります。入力インピーダンスはできるだけ高いものをを選びましょう。ディジタル式回路計の例です。電圧、電流、電気抵抗、周波数などが測定できます。電流計として使うときは、回路に直列に挿入して使うのが原則ですが、初心者が回路に並列に入れて破損してしまうことが多いせいか、低価格帯のディジタル式回路計では電流測定機能のついていないものもありますので、購入時は注意しましょう。

コイン電池を作って、そのの電圧を測ってみよう。

Fig コイン電池（人間電池）
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表回路計で測れる物理量
物理量	単位	備考

電圧 `V`	V	乾電池の開回路電圧は1.65V。乾電池の公称電圧は1.5V。水の理論分解電圧は1.23V。
電流 `I`	A	豆電球の電流は 0.5A。ぽちっと光ったＬＥＤの電流は1mA。
時間 `t`	s
電気量 `Q`	C	$Q = \int I ⅆ t$
電気抵抗 `R`	Ω	$R = \frac{ⅆ V}{ⅆ I}$ , $V = R I$
静電容量 `C`	F	$C = \frac{ⅆ Q}{ⅆ V}$ , $V = \frac{1}{C} \int I ⅆ t$
インダクタンス `L`	H	$L = \frac{V}{\frac{ⅆ I}{ⅆ t}}$ , $V = L \frac{ⅆ I}{ⅆ t}$

立花和宏、仁科辰夫. 電気と化学―電池と豆電球のつなぎ方と電流・電圧の測り方― . 山形大学, エネルギー化学講義ノート, 2017.

数式

電池の起電力を簡単に測るには、ディジタル回路計を使う方法があります。ただその場合、ディジタル回路計の入力インピーダンスによっては測定誤差が大きくなるので、電極電位を測定するには電位差計を使います。電位差計は原理的にもっとも正しいのですが、現在では電子回路を使って同等の性能を示すエレクトロメーターをうのが一般的です。エレクトロメーターは、ポテンショスタットの機能として実装されていることが多いです。

ピカッとさいえんす「宇宙へ行った電池」

山下省蔵, 工業技術基礎 ,実教出版 , 直流・交流回路の基礎知識 , p.111, (2013).

時間とともに向きと大きさが変わる電流を交流といいます。交流の大きさを表す方法にはピークトゥピークや実効値があります。回路計に表示される交流電圧は実効値です。