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RLC回路とインピーダンスでは、負荷の電流が電圧より遅れたり進んだりする理由を確かめ、そのずれの余弦を力率と呼ぶところまで進みました。この記事では、そのずれが電力にどう効くのかを扱います。直流なら電圧と電流を掛ければ電力でした。交流では、電圧計と電流計の読みを掛けても、負荷が実際に使っている電力にはなりません。掛け算の答えと実際の電力がなぜ食い違うのか、食い違った分のエネルギーはどこへ行くのか、それを進相コンデンサで打ち消すには何 kvar、何 µF 要るのかを、順に計算していきます。 この記事で押さえる ...

交流回路の基礎では、抵抗・コイル・コンデンサを1つずつ電源につなぎ、電流が同相・90°遅れ・90°進みになることを確かめました。実際の設備では、これらが組み合わさって現れます。電動機の巻線は抵抗とコイルの直列ですし、力率を改善するコンデンサは電動機と並列に入ります。この記事では、組み合わせた回路の電流と電圧を求めます。手順は直流回路の基礎の合成抵抗とほとんど同じで、足す量が複素数になるだけです。ただし、並列回路の合成と共振の2か所は、直流の感覚のまま考えると答えを外します。その2か所には、条件と計算例を多 ...

直流回路の基礎と直流回路の解析で扱ったのは、電圧も電流も時間がたっても変わらない回路でした。建物のコンセントや分電盤に来ている電気は違います。1秒間に50回または60回、正と負のあいだを行って戻る交流です。値が刻々と変わる量を「100 V」「15 A」のように1つの数で言うにはどうするのか。2つの交流の山がずれているとき、そのずれをどう数えるのか。この記事はそこを扱います。どの公式も短いのですが、どんな波形に対して成り立つのか、どの区間で平均したのか、何と何を比べているのかを取り違えると、正しい公式から違 ...

ここから回路の話に入ります。静電気から電磁誘導までは、電荷や磁束が空間で何をしているかを見てきました。直流回路では見る場所が変わります。部品をつないだ道すじの上で、電流がどう分かれ、電圧がどう配られるか。ここで使う式そのものは V＝IR を中心にごく少数ですが、どの式がどんな条件のときに使えるのかを押さえておかないと、少し形を変えられただけで手が止まります。この記事は、その条件のほうに重心を置いて書いています。 この記事で押さえること オームの法則はすべての部品で成り立つ法則ではない。成り立つ素子と、成り ...

直流回路の基礎で扱ったのは、抵抗を直列・並列の順にまとめていけば1本の抵抗になる回路でした。ところが、電源が別々の枝に1つずつ入っている回路や、4つの抵抗をひし形に組み、左右の頂点をもう1本の抵抗でつないだ回路は、どこから合成を始めても1本にまとまりません。この記事では、そういう回路を解くための道具を順に紹介します。道具ごとに「使ってよい条件」と「何を求めるのが得意か」が違うので、公式そのものより、そちらに紙面を割きました。計算例は、同じ回路を別の道具で解き直して答えが一致するかを確かめる形にしてあります ...

前のテーマ磁気の基礎と電磁力では、電流が磁界をつくり、その磁界が電流に力を及ぼすところまでを見ました。この記事はその続きで、磁束 Φ が変わったときに何が起こるかを扱います。発電機も変圧器も、電磁接触器を切ったときに接点が光るのも、漏電遮断器が動くのも、もとをたどればすべてこの1つの法則です。 この記事で分かること 誘導起電力は「磁束がある」ことではなく「磁束が変わる」ことで生じる。何を変えても同じ式で扱える。 ファラデーの法則の負号は、正の向きを自分で決めて初めて意味を持つ。大きさだけ聞かれてい ...

磁気の式は、公式の数だけ見ると多く感じます。けれども落とし穴は数ではなく、「いま目の前の問題で、その式を使ってよいのか」を確かめないまま当てはめてしまうところにあります。直線電流なら分母に 2πr、円形コイルなら 2r。鉄心を入れると B が μr 倍。どれも正しい式ですが、導体が十分に長いか、中心を見ているか、鉄心が飽和していないかという前提が付いています。 この記事では、3つの磁界の式を別々に暗記せずに、アンペアの周回路の法則という1つの考え方から出します。そのうえで、コンデンサで扱った「材料を ...

コンデンサの計算は、公式を5つ覚えれば解けるように見えて、実際には「その式がいま使える状況か」を読み違えて落とすテーマです。直列なら電荷がそろう、誘電体を入れると容量が εr 倍、エネルギーは ½CV2。どれも正しい式ですが、それぞれに成り立つための条件が付いています。 この記事では、静電気とクーロンの法則で扱った電束密度と V＝Ed を使って平行平板の式を自分で組み立て、直列で電荷がそろう理由と、そろわない場合を確かめます。そのうえで、誘電体を一部だけ入れたときの容量、エネルギーの式に ...

静電気は理論科目のいちばん最初に出てくるテーマですが、「冬にバチッとくるアレ」で終わらせると、あとで必ず戻ってくることになります。ここで出てくる電界・電位・電気力線は、このあと学ぶコンデンサ、絶縁物の選び方、接地の考え方まで、形を変えてそのまま使われるからです。 この記事では、クーロンの法則を「どんな条件で成り立つ式なのか」から確認し、定数 k がどこから来た数字なのかを確かめ、電界が0になる点を同符号と異符号で解き分け、電荷を動かしたときの仕事とエネルギーの符号を決め、電気力線の本数が真空中と誘電体中で ...

結論から言います。防火管理者の実務は「巡回してハンコを押す仕事」ではありません。消防法第8条第1項が挙げる業務を回し、その記録を書類として残し、立入検査で示せる状態を保つまでが一続きです。そして、その実務年数がそのまま次の資格の受講要件になります。 たとえば防火対象物点検資格者は、防火管理者としての実務経験3年以上が入口の一つです。消防設備点検資格者は、第二種電気工事士を持っていれば受講資格の一つに当てはまります。この記事は、選任された人が何をやり、何を残し、次にどこへ進めるのかを法令から順に整理します。 ...