試験に出ろ 電気工事施工管理技士

1.3 電気工学(電気理論−3)


「クーロンの法則と平行導体に働く力」


 クーロンです。近頃、何かと話題ですよね。クーロン羊とかクーロン人間とか。あと、お茶の世界にも進出しておりまして、クーロン茶というのはさっぱりしていて美味しいものでございます。あとは、えーと…特に思い浮かばないので本題に入ろうと思いますが、クーロンの法則というのは真面目に考えようとすると前回のコンデンサ同様、どつぼにハマる恐れがあります。どつぼにハマってとっぴんしゃん、抜けたらドンドコショ、俵のネズミが米食って、チュー。チュー、チュー、チュー♪…って、いつまでも歌っている場合ではなくて、クーロンの法則には静電気に関するものと磁界に関するものとの2つがございます。ございますが、言ってることは似たようなものでありまして、要するに、世の中には相反する性質を持った2つの極があるというのが基本であります。地球に北極があれば南極もあるように、電気にはプラスマイナスがございます。磁石にはN極S極がございます。ただ例外として南極2号というのはあっても北極2号というのは聞いたことがないんですが、それはともかく。で、2つの極があると、[ 同じ ]極同士反発しあい、[ 違う ]極同士引き付けあうように出来ております。ま、それはそうでしょう。例えば高校生には女子高生男子高生という2つの極があるんですが、僕はかつて男子高生のほうに所属していたこともあり、女子高生には激しく惹かれるものを感じるんですが、男子高生には反感を抱いてしまいます。男子高生のくせに仲良く女子高生としゃべったりするなっ!…とか思ってしまいます。男子高生にはまったく魅力を感じないし、パンツを見たいとも思いません。それが自然な姿というものでありましょう。

 そして異性同士は互いに激しく惹かれあうことになります。この場合、互いの気持ちが高まっているほど、ぺヤングとしてのパワーは強くなります。そして相手との距離が拡がるにつれて、急速に醒めてしまいます。クーロンの法則というのは早い話がそういうことなんですよね。例えば2つの磁極があるとしましょう。仮に磁極のひとつを滋子(23歳)、もうひとつを中江滋樹(58歳)、そして2人の間の距離は近くなったり遠くなったりする関係であると仮定すると、このいかにも怪しい不倫ペヤングの熱愛度磁極間に働く力)は、滋子×滋樹[ 比例 ]して、距離の二乗[反比例]します。ここでは距離の二乗というのがポイントなんですが、いや、この試験の問題作成者は過去の出題傾向を見る限り、比例だの反比例だの二乗に比例だのというのが好きですからね。で、比例定数として透磁率だとか比透磁率だとか、静電気の場合だと誘電率だとか比透磁率だとか、色々な言葉が出てまいりますが、僕がざっと過去の問題に目を通してみた限り、それらについて触れられた設問は皆無だったような気がするので、無視してもらっても構いません。もしここから出題されたとすれば、運が悪かったと思って諦めてくださいね。

 で、クーロンの法則と紛らわしいものに「無限長の平行導体に直流電流が流れている場合に働く力」というのがありまして、ま、無限長という時点で世の中にそんなものがあるハズはなく、問題としては失敗だと思うんですが、これはようするにこういうことであります。まず第一に、電流が同方向に流れている場合は[吸引力]反対方向に流れている場合は[反発力]が働くというのが原則であります。クーロンの法則とは言ってることが反対のような気もしますが、例として音楽の趣味について考えてみてください。ここにジャズの好きな人が2人いるとしましょう。2人は同じ趣味に走っているわけでありまして、当然、その間には親近感が生じてまいります。親近感が高じて、親近相姦といった関係にまで上り詰めることもあるかも知れません。で、一方、ジャズが好きな人演歌が好きな人がいるとしましょう。この2人が音楽について語りあったところで互いの理解が深まるハズもなく、その心は次第に離れていってしまうことでありましょう。いや、横濱には「ジャズと演歌の店」があるくらいで、この2つの音楽には意外と密接な関係があったりもするんですが、それはともかく。同じ方向に走っている者同士引き合うものがあるというのは異論のないところだと思います。が、やがて良好な友好関係にも距離が生じてくる場合がございます。早い話がメールを送っても返事がこなくなります。オフ会にも人が集まらなくなってきます。距離が生じると友好関係は当然醒めてくるわけでありますが、その度合いは恋愛に比べれば、まだ緩やかな気はするんですけどね。…ということで、無限長の平行導体に直流電流が流れている場合に働く力それぞれの導体に流れている電流の積に[ 比例 ]し、導体間の距離に[反比例]します。二乗じゃないというところがポイントですね。恋愛急速に冷えてゆき、友情ゆっくりと醒めてゆく。そういうことなんだと思います。

「各種の電気・光。磁気・伝導に関する効果」


 用語記号に関する問題というのは勝負が早いです。覚えていれば10秒くらいで正解を見つけ出すことが出来ますし、逆にまったく覚えていなければ、いくら考えてみたところで答えは見えてまいりません。あまりに答えが見えてこないので、仕方なく隣の席の回答を見たりすることになるわけですが、その答えが正しいという保証はどこにもありませんよね。もしかしたら隣はアホなのかも知れないしー。となれば自力で覚えるより他ありません。確実に覚えて、こういうところで着実に点数を稼ぎましょう。


 [ゼーベック]効果 : 異種金属の接合点間に温度差を加えると熱起電力が発生する。(応用)熱電対温度計

 えー、異種のペア)が結合して、熱くなったり、じらしたりしながら痺れるような快感電気)を生み出すという、そういった効果でございます。ぽっきり2万5000円という話だったのに、税別かぁ!?…と覚えるといいと思います。いや、税別2万5000円で果たして結合まで至るのかどうか、僕は知りませんけどね。


 [ ペルチェ ]効果 : 異種金属の接合点に電気を流すと、接合点で熱の発生または吸収が起こる。

 えー、さっきとはまったく裏返しの関係ですよね。カー電源で使うポータブル冷蔵庫にこの効果を用いたタイプがあったような気がします。スイッチで温蔵庫にも切替が出来るやつは多分そうです。「シャム猫とペルシャ猫、電気流して、温冷蔵」と覚えましょう。電子レンジで乾燥させると死んじゃいますが、温冷蔵庫なら多分だいじゃぶ…かと。。。


 [ トムソン ]効果 : 同種の金属の両端に温度差をつけ電流を流すと、温度差と電流の積に比例した熱の発生または吸収を生ずる。

 さっきのと似たような効果でありますが、こちらは同種の金属であるというのがポイントですね。こっちは同種で、ペルチェ異種で。だからあえて、さっきは関係のない異種シャム猫を登場させておいたんですが、同種の金属って、要は針金のようなものが1本あればいいんですかね?で、その片端を温めて反対側を冷やし、んでもって電気を流すと。すると熱の発生、または吸収を生ずると。当たり前のような気もするし、画期的な発見のような気もするし。。。とにかくまあ、「父さん針金わけのわからん実験」とでも覚えるより他ありません。


 [ ピンチ ]効果 : 導電性液体に電気を流すと、電磁力により液体が収縮する。

 しびれフグ、しびれて海綿体収縮ピンチ


 [ショットキー]効果 : 電子陰極表面から放出するとき、外部に強い電界をかけると、放出電流が増加する。

 春先になると増えてくるのが陰部放出型の変態ですよね。このテの手合いは周囲がキャーキャーと騒げば騒ぐほど、図に乗って放出の度合いが増加します。関わってはいけません。「放っときー。」というのがいちばん正しい対処法だと思います。


 [ファラデー]効果 : 磁性体に磁界と平行に偏光を通すと偏光面が回転する。

 偏光面が回転するって、どういうことなんすかね?パーコー麺が回転寿司だったらまだ分かるんですけどねぇ。(←編集部注:わかんねーよ。)ま、「巨人の監督、長嶋さんから変更して、原でぇ。」とでも覚えておきますかぁ。


 [ ホール ]効果 : 金属中に流れている電流に直角の方向に磁束密度を加えると、I と B 双方に直角な方向に起電力が発生する。

  (「E気持ち」の節で) あいびー・しー、あいびーしー、ほーる気持ちぃ♪


 [ ピエゾ ]効果 : 水晶、電気石、ロッシェル塩の結晶にストレスを加えると、電気分極が生じ電圧が発生する。

 石にストレスを加えるって、どういうことでしょうね?嫌な仕事を押し付けるとか、ネチネチと嫌味を言うとか、上履きを隠すとか、机の引き出しに婆さんの死体を入れておくとか、そういうことなんですかね?…って、いくらなんでも婆さんはやめておきましょうね。せめて爺さんくらいにしておきましょう。(編集部注:一緒やん。)それはそうと、ストレスを加えられたりしたら電圧くらいは出したくなりますよね。それが人間というものです。いや、水晶や電気石やロッシェル塩の話ですけどね。そもそもロッシェル塩というのはいったい何者なのか?…ということからしてよくわからんのですが、ロッシェル。ま、そういったものではないかと思います。いずれにせよ、ストレスと寝冷え、ゾッとするのは下痢のもと。…と浪士エロ系・好き)も言っておりましたし、「浪士エロ塩ストレス冷えゾッ効果」とでも、もう何とでも・・・。


 はい、後半はものすごく息切れでしたね。浪士エロ塩って、そんなもんを覚えるほうが面倒だと思うんですが、とにかくまあこの企画、もうしばらく続きます。迷惑でもやります。


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