電気主任技術者のナレッジノート

オームの法則は、電気回路における電圧、電流、抵抗の関係性を示す法則で、「電圧は電流に比例する」ということを意味します。電圧、電流、抵抗についても解説していきます。

抵抗の温度係数に関する問題です。あまり出題されることは多くないように思われますが、温度と抵抗値の関係式を理解していれば簡単に解答できますので、理解しておくとよいでしょう。

電圧源と電流源を持つ回路の問題です。重ねの理の使い方を理解していれば、非常に簡単な問題です。重ねの理の他にも、キルヒホッフの法則を使った方程式を立てる解法があります。

キルヒホッフの法則は、電気回路内の各部に流れる電流や、印加される電圧を解析をするために重要な法則です。電流則と、電圧則の２つの法則から成り立ちます。

２つ以上の電源が接続された回路において、各部に流れる電流や、各部に印加される電圧は、その回路の電源が１つだけつながっているときの解析した結果を足し合わせ（重ね合わせ）たものに等しいという定理です。

２つの電源を持つ回路の問題です。直流回路の問題の中でも、比較的簡単な問題です。重ねの理や、キルヒホッフの法則を使った方程式を立てる等のいくつかの解法があります。

二つ以上の抵抗を電源に接続すると、電源から見た抵抗値は、全ての抵抗値を合成した抵抗値となります。接続方法には、直列接続、並列接続の二つの接続方法があり、この違いによって、合成抵抗値・各抵抗の電圧・電流値が異なってきます。

静電遮蔽静電遮へいは、電界\(E\)の中に置いた導体の内部を中空とすることで、電界\(E\)の影響を受けないようにすることができます。①帯電している導体では、電荷はたとえば左図のように導体表面分布しており、導体内部には存在しません。②電界中...

コイル内を通る磁束が変化したとき、その磁束の変化を妨げる方向にコイルが磁束を作ります。その磁束を作るための誘導起電力の大きさは鎖交する磁束の変化の割合に比例します。これを、ファラデーの電磁誘導の法則といいます。

コイルに電流が流れているとき、磁気エネルギーがコイルに蓄えられます。どのようにエネルギーが蓄えられるかというと、コイルに流れる電流が周囲に磁界を作りだすことで、磁界という形で周囲の空間にエネルギーが蓄えられます。

ローレンツ力は、自由電子等の荷電粒子が電磁界から受ける力です。電磁力は、導体を流れる電流が磁界から受ける力です。ローレンツ力はミクロな視点で見た時の力であり、電磁力はマクロな視点で見た時の力です。

コイルに流れる電流が変化した時に生じる起電力と、電流の変化率をつなげる比例定数をインダクタンスと呼びます。インダクタンスは、自己インダクタンスと、相互インダクタンスに大別されます。

鉄心にコイルを巻いて電流を流すと発生する磁束は、鉄心の中を通ります。環状鉄心のようにループする経路がある場合、磁束が電流のようにループします。電気回路における各種の法則が鉄心内を流れる磁束においても成り立つので、磁気回路と呼びます。

磁界では、静止している電荷が動いたときのことを考えます。静電界と同じように考えるために、仮想的に磁荷という物を考えます。磁荷そのものを基準として磁界の事を考える機会は非常に少ないです。

大きさを無視できるような極めて小さい物体に帯電している電荷を点電荷と呼びます。点電荷について考えることで、電気力線の広がりや、静電気力等の基本的な性質がわかります。

コンデンサは、導体と静電気の特徴を活かし、導体の表面に電荷を蓄えるよう工夫された部品です。直流回路、交流回路のどちらにもよく使用されます。様々な所で応用され、非常に重要な部品です。コンデンサに関連する情報についてまとめました。

電位とは、電界中で、単位電荷が持つ静電気力による位置エネルギー（ポテンシャルエネルギー）です。点電荷、線電荷、コンデンサの各場面で、距離による減衰はそれぞれ違う減衰をするので、各場面について把握していくことが大事です。

静電気力（クーロン力）の基本的な性質と、大きさの計算に関する解説をします。また、静電気力の計算では、ベクトルの計算も欠かすことができないので、一緒に解説をしていきます。

ガウスの法則について解説します。ガウスの法則の基本事項を解説した後、点電荷、線電荷、平行平板コンデンサの３つの場面におけるガウスの法則の式変化についてそれぞれ解説します。

電気力線とは、電荷が作り出す電界の向きを視覚的に表現するために使われます。正の点電荷からは放射状に電気力線が放出され、負の点電荷に電気力線が吸収されます。