◇ エネルギー化学

等電位線を実測

等電位線を実測してみましょう。

等電位線を推定して描くのではなく、 実測して描いてみましょう。

図 等電位線 Drawing the equipotential lines 生徒実験

ネット上には、 アルミニウム箔や食塩水を使う実験方法が紹介されています。 それらを参考に、身近な道具を使って、等電位線の実測を行い、報告書にまとめましょう。

アルミニウム箔を使い、電源に乾電池を使う場合、 直接接続すると短絡（ショート）の状態となり、乾電池が発熱破裂等の危険があります。 安全のため直列に豆電球などを挿入して電流制限（1Ａ以下）してください。

デジタル式回路計（※1）の電圧測定モードは、入力インピーダンスが十分に大きいため そのまま近似的な電位の測定が可能です。

研究が終わったら、研究題目、緒言（背景、理論、目的）、方法（準備するもの、組み立て方、測定手順）、結果（等電位線の図）、考察、参考文献の順に、報告書にまとめましょう。

※1工業技術基礎、p.124

「等電位線の推定」は、課外報告書ではなく、平常演習のテーマとなっています。

このテーマの実行には、高校物理で習う等電位線の理解が必要です。 エネルギー化学の講義では、 セルの組立―電池式の書き方と電極の呼び方― の回で、取り上げられます。

図   1 .  303
平行平板電極の間の等電位線
© K.Tachibana

等電位線（等電位面）は、平面上（空間中）の電位の等しい点をつないだ線（面）です。 等電位線は、気象の天気図の等圧線、地図の等高線と同じ概念と思ってさしつかえありません。

大きな平行板電極を小間隔で向かい合わせると、電界の強さおよびその方向が、均一になります。 これを平等電界と言います。 でも、板の端の部分では電界が両電極板の外側に出る形になり平等電界ではなくなります。 この現象を端効果たんこうか（縁効果えんこうか）と言います。 https://em.ten-navi.com/dictionary/1763/

図   2 .  pythonで描いた平行板電極の周りの等電位線
©K.Tachibana 
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
 
x = np.arange(-10, 10, 0.1) # x軸
y = np.arange(-10, 10, 0.1) # y軸
 
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = 0
for Y_off in np.arange(-7.5,7.5,0.1):
  Z = Z + 1/np.sqrt((X-5)**2 + (Y-Y_off)**2+1) - 1/np.sqrt((X+5)**2 + (Y-Y_off)**2+1)
#∞を回避するのに分母に１を足した 
cont = plt.contour(X,Y,Z,colors=['r', 'g', 'b'])
cont.clabel(fmt='%1.1f', fontsize=14)
 
plt.xlabel('X', fontsize=14)
plt.ylabel('Y', fontsize=14)
 
plt.show()
©K.Tachibana
✏ 課外報告書 Web Class

課外報告書の書き方について

課外 報告書 は、感想文ではありません。 データ の提示方法を工夫することで、 共著者の役割 の感情や思想を創作的に表現してください。 データ は、単なる実験事実や科学的数値です。 しかし、結果は、 著者による創作的な表現であり、 著作物です。

  1. できるだけ短く簡潔に。
  2. 事実をあるがまま（客観的）に。
  3. 感想や思い（主観）を交えない。
    4. 🆖美味しかった。🆖面白かった。
図   3 .  報告書作成の心得
  1. 課題を確認する。
  2. 報告書 の主題（テーマ）を決める
  3. 報告書 の素材（ 参考文献、 データ）を集める 1 )
  1. 報告書 の 構成 （緒言、 方法、結果の内容） を考える
    1. 緒言 は、出典の明らかな 出版物 から。参考文献を明記する。
    2. 方法 は、読者が追試できるように具体的に過去形で書く。
      🆖多めのお湯を注いだ⇒🆗1000mL、100℃のお湯を注いだ
      🆖適宜、適量、約
      🆖ゆでて水にさらす⇒🆗ゆでて水にさらした
  2. 本文の執筆（下書き、草稿）をする。
  3. 見直し（推敲）をする。
  4. 清書（脱稿）して、提出（報告）する。
図   4 .  報告書作成と提出の流れ

課外報告書は、学習保証時間8時間を要件とします。 期末にWebClassに提出する成績評価申請書には、主題の決定から、脱稿までの、それぞれに要した時間も含めてもらます。 データは、三現主義（現場・現物・現実）にのっとって収集してください。

課外報告書を広く役立てよう

学校教育法第百十三条に、 「大学は、教育研究の成果の普及活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。」 とあります。

提出して終わり、ではもったいありません。 評価のための提出ではなく、誰かを笑顔にする取り組みにしてみませんか？

取り組んだ内容について、ぜひ、友人、知人、家族など広く伝えて役立てましょう。 また、意見やアドバイスを積極的に取り入れましょう。 査読された内容ではありませんが、 ＳＮＳなどで伝えていくこともいいでしょう。 ホームページで公表することも推奨します。 そのやり方は、 情報処理概論の演習を活用してください。 公表にあたっては、ネットストーキングの被害などから身を守る工夫をしましょう。

評価のために提出するだけでは、それを誰かが複製して利用することはありません。 複製して利用する価値があるとき、複製する権利は、著者にあり、それを著作権と言います。

評価を得るために他人の著作物を複製行為は、著者の著作権の侵害となります。 また評価をえなかったとしても、他人の著作物の剽窃行為は、倫理的にいかがなものかと思います。

課外報告書に複数で取り組む場合の注意点

課外報告書に取り組むにあたって、複数人で取り組むことはかまいません。コミュニケーションをとって、チームとしてプロジェクトに取り組んでください。

報告書は、個人の著作物です。 協働でテーマに取り組んでも、ひとりひとりが独立に報告書を作成し、提出してください。

複数人で取り組んだことを明らかにするため、共著者として、共同研究者を書いてください。執筆者（提出者）を筆頭著者としてください。 共著者の役割を明らかにしてください。

慣例にしたがう引用は、かまいませんが、自分が執筆した部分と、共同研究者の著作から引用した部分が、区別できるようにしてください。その部分を、実際に誰が執筆したのか、明らかでないような、引用の仕方（コピペされているのに、誰が書いたかわからないような状態）は、ご遠慮ください。

図や写真は、独立した著作物とみなされます。その場合は、引用ではなく転載となります。たとえば、写真は撮影者に著作権があります。許諾をとったうえで、自分以外の共同研究者が撮影した写真を掲載する場合は、著作権のクレジットを明記してください。もちろん、協働制作物を、それぞれが写真に撮影した場合は、それぞれが、それぞれの写真の著作権を持ちますので、クレジット表記は必要ありません。

著作物とは、著者の感情や思想を、創作的に表現したものです。それを踏まえて、報告書を作成してください。

表   1 .  研究不正（FFP）
項目 説明 事例
捏造 (fabrication) 実験していない データ を、でっちあげて、あたかも実験した データ のように表現してはいけません ディオパン事件 2 ) 3 )
改ざん (falsification) データ や情報を都合のいいように書き換えてはいけません
盗用・剽窃 (plagiarism) 他人の 論文 やアイディアなどを無断でコピペしてはいけません。 デジタル技術の発達で、コピペが簡単になった分、盗用も簡単になりました。 たとえ、自分の既発表 論文でも、 引用 4 ) ではなくそのまま流用すると「自己剽窃」です。 図表 は、引用ではなく、転載なので原則として、転載許諾が必要です。
二重投稿 一度、公表した内容を使いまわしてはいけません。
不適切な オーサシップ 貢献していないのに、 著者として名を連ねてはいけません。 名義貸しです。名義借りはだめです。 他人の 論文や報告書を、代筆していけません。 *
不正行為の証拠隠滅 不正行為があったことの証拠を隠滅したり、立証を妨害してはいけません。

* *

課外報告書の配点と取り扱いについて

課外報告書の配点は一律10点加点です。

単位数を2単位とすると、2×30時間が標準学習保証時間です。 最低学習保証時間のほかに、取り組んだ内容1件につき一律10点加点します。 2×30時間を100点満点とし、そこから最低学習保証時間を差し引いて、10点で割ると、 課外報告書の標準的な学習時間が計算できます。 つまり、課外報告書の学習保証時間は、8時間（約１日）です。 十分な時間をかけていない報告書の提出は、不正行為として扱うこともあります。 また課外報告書は、教室でやれない課外活動の報告です。 現場・現実・現物などの実態を伴っていない報告書の提出は、不正行為として扱うこともあります。

予習報告書は、課外報告書に含まれます。この場合、現物はテキストの所有ということです。

成績評価申請書では、課外報告書の要旨（アブストラクト）、費やした時間（学習保証時間）、かかったコスト、現場・現実・現物のエビデンスなどを申告してもらいます。

◇ 参考文献