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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？
水を電気を使わらずに酸素と水素に分解するとしたら、どのような方法が考えられるか？またそのときどのような課題を解決しなければならないか？
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。
電気用図記号と回路図の書き方を復習しておこう。
| 色名 | 数字 | 10のべき数 | 許容差 （％） |
|---|---|---|---|
| 黒 | 0 | 1 | |
| 茶色 | 1 | 10 | ±1 |
| 赤 | 2 | 102 | ±2 |
| 黄赤 | 3 | 103 | ±0.05 |
| 黄 | 4 | 104 | |
| 緑 | 5 | 105 | ±0.5 |
| 青 | 6 | 106 | ±0.25 |
| 紫 | 7 | 107 | ±0.1 |
| 灰色 | 8 | 108 | |
| 白 | 9 | 109 |
JIS.C に定められた固定抵抗器の表示には、 数字 で表示する方法と色帯の組み合わせで表示する方法があります 。 5 )
*
物質量n〔mol〕と 電気量n〔C〕 は比例します。これを ファラデーの電気分解の法則と言います。 比例定数はファラデー定数F＝96485.3415〔C/mol〕です。
ファラデーの法則を使って電気量を測る装置を クーロメーターと言います 8 ) 。 銀クーロメーター 9 ) 、 1936年の レイリー型電流天秤 10 ) を経て、現在の電気基準になりました。 産業界では、実用上、ツェナダイオード電圧標準器と標準抵抗器を標準としています。
銅クーロメータの実験の回路図を電気用図面を使って書いてみよう。
| 危険性物質 ・有害物質 11 ) | プラントの破損は、流出事故を起こします。 安全な 液位を守りましょう。計測・ 制御システムの誤報かどうかは、現場で確認しましょう。 |
| 酸素欠乏 | |
| 感電 | 直ちにスイッチや電源を切り、感電源から引き離す。 電気を止められない場合には救助者が感電しないよう、絶縁体（乾いた棒 やゴム手袋、布など）を介して感電源から引き離す。 12 ) 13 ) |
事故は、正常な状態から外れた望ましくない出来事です。 事故によって人やモノに損害が生じた場合、災害といいます。 産業活動での災害は労働災害と言われます。 労働災害には、通勤途中の交通事故も含まれます 14 ) 。
| 装置 | アナログ式 | デジタル式 |
|---|---|---|
| 回路計 | 電圧、電流、抵抗を測定できる。 対象にテスト棒（プローブ）を接触させる。 量は指針の角度（長さ）に変換される。 目盛板があり、指針から値を読み取る。 | 目盛りは数字で表示される （ 指示値 ） 。 量は ＡＤ変換によりデジタル情報に変換される。 仕様 で、入力インピーダンス、 レンジ、桁数、 分解能、測定精度、確度などを確認すること * 。 |
| オシロスコープ | ブラウン管に 波形 を表示 | 液晶ディスプレイなどに 波形 を表示 |
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 16 ) 。 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。
感覚 センサーコイン電池 を作って、そのの電圧を測ってみよう。
てのひらに、１０円と１円をのせれば、 電気化学の三要素 がそろって、電池になります。 デジタル式回路計で、 電圧を測定すると、０ではありません。 これが 電池の起電力です。 電流が流れていないにもかかわらず電圧があるのです。 電池では、電流と電圧が、そのまま比例しません。 電池は単なる電気抵抗ではないのです。 化学反応が電気を起こしているのです。 １１円電池は、 ガルバニ電池と言っていいでしょう。
| 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。 ダニエル電池の 起電力は、1.1V 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。
電流密度＝電流÷電極面積
|
| 時間 t | s | |
| 電気量 Q | C |
🖱 電気エネルギー は 電気量×電圧 |
| 電気抵抗 R | Ω |
,
|
| 静電容量 C |
|
,
|
| インダクタンス L |
|
,
|
回路計は、電圧、電流、電気抵抗などを測定できます 17 ) 。
電気抵抗、静電容量、インダクタンスを実現する電子部品（ 回路素子）として 抵抗器、コンデンサ（キャパシタ）、コイルがあります 18 ) 。
| 項目 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 測定方法 | 重積分ＡＤ変換 | |||||
| 寸法 | 145×75×36（D×W×H） | |||||
| 重量 | 約185g（電池含む） | |||||
| 直流電圧(DCV) | ||||||
| 入力抵抗、 10MΩ 、40MΩ | ||||||
| 交流電圧(ACV) | ||||||
| 入力抵抗、 10MΩ 、40MΩ | ||||||
| 直流電流(DCA) | ||||||
| 測定最大電圧降下、 1.2V、100mV | ||||||
| 交流電流(ACA) | ||||||
| 測定最大電圧降下、 1.2V 、100mV | ||||||
| 抵抗(Ω) | ||||||
| 解放回路電圧 200mV以下 あらかじめ測定コードを短絡させ、down-lead時の抵抗を測ってください。 測定時には、表示される値からdown-lead時の抵抗を引いて計算してください。 それが正しい値になります。 | ||||||
電気エネルギー（電力量）〔Wh〕＝電圧〔V〕×
◇電気量〔
電気エネルギー〔Wh〕＝電圧〔V〕×
◇電流〔
電気エネルギー〔Wh〕＝電力〔
標準電池 の電圧 E0 を抵抗線の 長さ l0 に換算し、被検電池の電圧の抵抗線の 長さ l との比から、被検電池の電圧 E を 測定 します。
米沢高等工業学校本館の 電気・通信科展示室（教室）に 電位差計があります。
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。
コンセントの電圧を測ってみよう
電気回路に出てくる受動素子の種類は電気抵抗（レジスタンス）、静電容量（キャパシタンス）、インダクタンスの三種類しかありません。 これらを組み合わせた交流の流れにくさを複素数で表したのがインピーダンスです。
オシロスコープで交流の振幅や位相角を測定します。 信号の電位の基準を示すシグナルグラウンドと安全のためのアースは違います。ノイズの原因となるのでそれらを不用意に接続してはいけません。
交流インピーダンス法による電池やキャパシタの評価 オシロ keisan:正弦波 ピカッとさいえんす
その回路図をみたとたん、斉藤は顔をそむけた。
「オレ、電気回路って苦手なんだよな」
そんな斉藤をたしなめながら、鈴木がひとつひとつ丁寧に回路図を説明してゆく。
「どこで苦手意識を刷り込まれたんだかしらんけどな、電気回路の記号とか化学式とかって文字といっしょで、コミニュケーションツールだよ。 便利さを実感するまで、もうちょい辛抱してつきあえや。慣れだよ、慣れ。 」
斉藤はめんどくさそうに鈴木の言葉に耳を傾ける。
「この線は、導線。電気の流れる道路だ。必ず一周してもとに戻る。だから回る路と書いて回路だ。途中で途切れることはない。・・・」
電池、スイッチ、豆電球を銅線で接続した図を実体配線図といいます。このように電流が流れる道筋を電気回路または回路と言います。 実体配線図を電気用図記号で表したものを回路図といいます。 電気用図記号はＪＩＳに定められています。
電池の記号は電池（セル）を図案化したものです。電解実験では槽電圧と通電電流を測定しましょう。
直列につないだ合成抵抗はそれぞれの抵抗の代数和になります。 キルヒホッフの法則では、起電力の和は電圧降下の和になります。
廃液は保存します。
このマークは本説明資料に掲載している引用箇所以外の著作物について付けられたものです。
銅めっき 米沢高等工業学校本館から 銀電量計を探してみよう。
アノードもカソードも銅だったら、理論分解電圧は何Vになるか？
２０２４年１月２１日 松木健三名誉教授がご逝去されました。
