2013年理論問2を解く

この辺で演習を入れてみましょう。
演習はなるべく過去問より易しい問題で行うほうがいいのですが、私にオリジナルの良問を作る才覚はありませんのであしからず・・・

新しい問題のほうが良さそうなのですが、ここは2013年の理論問2で演習してみましょう。
これから先、演習には2013年の問題を使うことが多いかと思います。この年の電験3種の問題は実際に私自身が試験会場で解いた問題です。

では問題を眺めてみますと、等間隔に3つ置かれた電荷の一つは分かっていて、電荷にかかる力が全部ゼロになる電荷の組み合わせという問題です。

さて、ここでバカ正直に公式に当てはめて計算する癖がついてたら間違いなく時間切れで吠え面かくのは目に見えています。
ではどーすればいーか？

空間は一様なので誘電率は無視します。多くの電験の計算問題で言えるのは正解を導くのに必要のない物理量をわざと問題文の中に入れて公式暗記組の計算速度を遅くさせるという出題テクニックを使ってきます。これに打ち勝つには問題文から正解を導くのに不要な物理量を素早く見破ることです。すぐには無理かもしれませんが、自分で計算するときにはこのことを意識して計算しましょう。繰り返すことによって素早く見破ることが出来るようになります。

誘電率を無視したら距離の２乗に反比例するということで方程式を立てましょう。
電荷を代入するときは10＾-6を無視します。共通する係数を無視する計算テクニックも徐々に身につけましょう。
所詮マークシート試験です。答えが合えばいいのです。
電荷QAにかかる力で方程式を立てると4QB＝－QCという関係が出てきました。どうやらこれだけでは選択肢を絞れそうもありません。
次はQBにかかる力を計算してみましょう。
ＱC＝－4が出てきました。これに該当する選択肢は（1）しかありません。もうQCにかかる力なんてどーでもいーのです。ここでマークしましょう。
写真の下のほうに正攻法で解く場合の公式を載せましたが、これを糞まじめに解いたらメチャメチャ時間がかかりそうですねｗ
希に公式をぎょーさん丸暗記して問題文から複雑怪奇な公式を当てはめて計算して電験を一発合格するツワモノが現れたりしますが、私には到底まねできません。寝食の時間も惜しんで公式帳を開けて公式の丸暗記で合格できる人は本当に尊敬に値します。
が、尊敬されなくてもいいから免状が欲しい！！って方はこのような解法が出来るように公式の意味を踏まえたほどほどの暗記に努めることをオススメします。

次回は電位について説明します。
演習はあまり多くしません。多くすればするほど折角の過去問を「自分で素早く計算できる方法を考える」機会を奪ってしまうからです。
出来ればこの解法をなぞった後で他の年の過去問の類似する問題をこのような解き方を意識して解いてみてください。慣れてきて正攻法でなく略式の解法が浮かぶようになる日が必ず来ますのであきらめずに「すぐに答えを見てノートに解法を写し取る」勉強法からの脱却を図ってみてください。最初は苦労しますが後で楽になってきます。

表面的・・・

平日の出勤者数「大企業にはどれだけ減らしたか開示求める」ったって・・・

在宅勤務が可能な職種か、電車通勤圏にあるか私が住まうド田舎のような自動車通勤圏かで事情も違うでしょう・・・

そこらへんも無視して開示だけさせて何の意味があるの？

誰が対応しても難しいってのは分かるし、完全に満足できる対策なんて出来っこないのでリアルタイムの判断をあまり揶揄せず政府を無暗に世論の力で委縮させないってことは大事だってわかるけど、この頃のハチャメチャな政府の対応を見ていてイライラするのは私だけではあるまい・・・

＜以下　読売新聞オンラインから引用＞

西村経済再生相は８日、読売テレビの番組で、緊急事態宣言下の新型コロナウイルス対策として平日の出勤者数を減少させることが重要だとして、「大企業にはどれだけ減らしているか開示を求める」と述べた。


　政府は７日、東京、大阪など４都府県に発令中の宣言の延長と、対象に愛知、福岡両県を追加することを決めた。大型連休後の措置となることから、西村氏は番組で「テレワーク（の推進）で平日の人出、人と人との接触を減らすことが大きなポイントになってくる」とも強調した。

　一方、宣言によって「強力に人流を減らすことができている」として、その効果が新規感染者数の減少などで表れるのは今月中旬以降になるとの見通しを示した。

五輪したいんだったら自粛しろと喚く前に

人手が止まらないとか自粛しろと喚く前に、ウィルスがどのように伝搬するかと最小感染ウィルス数を割り出してリスクの数値化すべきじゃないの？そしてそれを国民に啓蒙し続けること。

飲食店相手に時短・アルコール提供の禁止・自粛の要請などして休業にはした金を補償するよりも、アルコール提供が規制されるのは長居されてピーチクパーチクとクダ巻き始めて飛沫が飛んで感染リスクが高まるから。だったら、アルコール量を一定以下に規制するとか、営業の時間帯よりも客の滞在時間を減らすほうが効果もあるし店舗の回転も良くなりそうな・・・
飛沫と接触によって感染が拡大するのだから局所換気を効果的にできるように指導と助成するとか。

でなきゃ時間帯外の闇営業とか裏メニューでどぶろく提供とかやられても私には飲食を責める気にはさらさらなれない。
どの業界だって生活が懸かっている。

そもそも五輪誘致ってはじめっからあまり国民の多数が切望することでもない中で石原のおっさんが言い出したのが始まりじゃね？ｗ
国の側が筋を通さない中で挙句に憲法に私権制限が言及されていないのが悪いとか言い出してるけど、他の国と比較したいんだったらここまで自粛や収入源や失業などの中で他の国だったら暴動起こってんじゃね？

誰が指導者になっても対応が難しいのは分かる。

でも、国民に対して筋を通そうというのでなく、特定の階層の利権ばかりに目が行ってるから、そりゃ国民がついてくるはずがねーよなｗ

需要があるところに職業は成立する

【ひろゆき】Vtuberの清掃員発言について


職業って需要があるところに成立するものですよね。

つまり、「誰もが出来る仕事か」どうかではなく「誰かがしなければならない仕事か」だけが問われるべきなんですよね。

そう考えると人々の意識がやたら高まってすべての場所を自ら進んで清掃しようという機運がない限り、清掃員って需要が絶えることのない職業なんですよね。一方でVtuberって「誰かがしなければ」という需要が未来永劫見込めるかというとそうは思えない。

そう考えると道徳的・倫理的な観点ではなく、マーケティングという視点で見ても清掃員を長々と笑い飛ばせるVtuberの感覚ってのは確かに理解に苦しむ。ってか職業ってのは世の中への役割であって、内容に応じて報酬が変わるのは当然ですけど、人間そのものの上下を決定するものではないですよｗ

クーロンの法則は憶えなくてよい？

電験３種を受けようとして電磁気から入る人は最初にクーロンの法則を憶えるんじゃないでしょうか？

しかし、電圧・電界・電荷・電束とはいかなるものかを理解していればクーロンの法則は必然の産物だということに気づけます。

ｑ【Ｃ】の電荷から出る電束はｑ本です。これは周囲に電荷がなければ均等に広がっていきます。
1【ｍ＾2】あたりを貫く電束の数を電束密度と言います。

では、電荷からｒ【ｍ】離れた場所の電束密度はどうなるでしょうか？
半径ｒの球体の表面積は4πｒ＾2ですからｑ/4πｒ＾2【ｑ/ｍ＾2】となります。
電束密度と電界強度の関係はＤ＝εＥと定義されますから、点電荷による電界強度の公式Ｅ＝ｑ/4πεｒ＾2【Ｖ／ｍ】が出てきます。
電界中で電荷が受ける力はＦ＝ｑＥですから、二つの電荷による力の公式クーロンの法則が導かれるわけです。

複数の電荷による電界や力は他の電荷を排除した時に現れる電界や力のベクトル和になるわけです。

ある場所に働く電界強度は「一意に」決まります。つまり計算上の手法や基準点などに関係なく電界強度は一意に決まっているわけです。
物質の中には電子などの荷電粒子があって電子は原子核にやはりクーロンの法則に元ずく力に拘束されています。強い電界によってその電子の拘束を引っ剥がすような力が加われば物質は電子を放出してイオン化します。そうなるとあちこちで原子核から引っ剥がされた電子は電界によって受ける力によって大きな電流を流します。これが絶縁破壊と呼ばれる状態です。

電気主任技術者になってやるべきことの一つと言えば、人体や設備がこのようにして大電流を流してポックリとか施設の破壊をしないために日常的に管理するあるいは設計段階でそんなことにならないようにあらかじめ設備の能力を決めておくことがあげられます。

物質が許容できる電界強度には限りがあります。一度破壊されると許容できる電界強度が極度に下がるのが一般的ですが中には酸化亜鉛のように元に戻るものもあります。



実務をかじっておられる方ならこんな設備を拝んだことがありませんか？
これはアレスタとか避雷器と呼ばれるもので雷などの大きな電圧が送電線を伝って入ってきたときに、一定の電界強度に達すると大電流をアースに流し込んで設備に大きな電圧が加わることを防いでいるものです。これの何が優れているかと言えば、一定以上の電界を許容しないだけじゃなくって、大電流を流した後に元に戻るということです。大抵の絶縁物質は一度大電流を流して絶縁破壊を起こすと後は電気通通の状態になってしまいます。まぁ真っ黒こげなんてこともあります。
こんな説明は時期尚早と言われるかもしれませんが、電界というものを感覚的にイメージすることは実務上何をすべきかということもおのずと浮かぶことになります。

次回は電界やクーロンの法則について過去問から演習してみましょう。

思考力を養うには結果より経過

三平方の定理❓相似❓


この動画、答えだけならすぐ思いつくんですよね。ようつべのコメみるとやはり6ｘ6＝36ってのがある。
ただし、ｘｙが一定であることを立証しようとすると頭をひねってもなかなか答えが出てこない。

マークシートや穴埋めならすぐに何とかなるけど、経過を重視する記述試験なら得点は困難ですね。

「だからお前は所詮マークシートはすぐ受かるけど記述はなかなか受からねぇんだｗ」
と言われるとグゥの音もでません。

記憶力はこれから悪くなることはあっても良くなることはないでしょうけど、思考力は棺桶に放り込まれるまでもう少し踏ん張りたいものです。

数学ってのは答は一意に決まっていて正解か不正解かはっきりしてるけど、正解にたどり着く道筋は一つじゃない。
こうした数学の動画ってさび付いた頭を磨くにはよさそうですね。

電界・電荷・電束と力の関係を押さえましょう

さて、いよいよ参考書と内容が被る長い電気のお話を始めだしましょう。もし、しんどいことが大っ嫌いていうのでしたら、早い内に引き返すことをお勧めします。巷の電験ブログを見ればそんなに労力をかけずにスンナリ電験が取れたなどと自慢げに語るブログはほんのわずかで、多くのブログは苦労して免状を取得したというお話になります。もちろん私などがその例外になれるはずもなく、私自身苦労して免状を取ったんだと思います。

さてさて、前回に1.5【ｍ】の間隔があいた２枚の銅板の間に1.5【Ｖ】の電池をつないだらどこに電圧がかかっているかということを問いかけました。答えは板の間を1.5ｍかけて1.5Ｖの電圧がかかっています。

では銅板の間の空間はどんな状態かというと1【Ｖ／ｍ】の電界がかかっているという状態です。電圧がかかっているところには電界が存在しているということを踏まえておいてください。

1【Ａ】の電流は１秒に1【Ｃ】の電荷を流します。

Ｑ【Ｃ】の電荷をＥ【Ｖ／ｍ】の電界の中に置けばＦ＝ＱＥ【Ｎ】の力を受けます。
電荷はスカラー量、力はベクトル量で、電界はやはり大きさ・方向・向きを持つベクトル量です。

さて、乾いた下敷きをこするともわわ～んと鳥肌が立つような感触になりますね。これはこすられた下敷きが電荷を帯び、それによって周囲に電束と呼ばれるものを出しているからです。

ｑ【Ｃ】の電荷からはｑ本の電束と呼ばれるものがまんべんなく出ています。

次に1【ｍ＾2】の面積のところを貫く電束がＤ本とするなら電束密度がＤ【Ｃ／ｍ＾２】であると定義します。電束密度Ｄもまたベクトル量です。

ここまで自分なりに図を書いてイメージして理解モデルを作ってみましょう。

そして、電界と電束密度は比例しています。そこでＤ＝εＥという公式を用意します。εは誘電率と呼ばれるもので物質によってまちまちです。真空の誘電率を特にε0と表しある物質の誘電率が真空の何倍であるかを表すものを比誘電率εｒとします。

さぁ、ここまで解説すれば聡明な方ならクーロンの法則とは必然性の産物で暗記する必要のない公式だということに気づかれたことでしょう。というわけで次回は電界と電荷がどのようなものかを抑えたうえで、必然性の産物としてクーロンの法則を解説しましょう。

現場知らずが現場を崩壊させる

やれやれ・・・・
自分が声を掛けたらオリンピックのために医療関係者がはせ参じると思ってるなんて・・・
医療関係者は何とか身を犠牲にして医療崩壊を必死で食い止めている中で、総理のバカ丸出しの発言をどんな気持ちで聞いているのだろうね・・
結局五輪は進むも退くも地獄の中で責任を取りたくないという政権中枢の姿勢ばかりが目立ちますね。

東日本大震災の時は菅直人と総理大臣という言葉を引っ付けると人災を引き起こすのだとばかり思ってた。

でも、コロナ化禍の中自ら指導者となってこのていたらく・・・

菅という漢字と総理大臣という言葉を引っ付けると人災を引き起こすようですね。

電験３種の参考書をひらくまえに

さてさて、電験３種の勉強を進めるために必要な力学・熱力学の素養を述べてきましたが、次からは参考書と被る内容について進めていきましょう。参考書を開かれる前に電験３種という試験の性質にあった勉強法とは？ってことを考えてみましょう。

①電験３種は所詮マークシート試験
ご存じの通り電験３種はマークシート試験です。記述式との決定的な違いは答えが合えばそれでよい！という点にあります。ですので、今後問題を解くにあたっては最短で正解にたどり着くには？をキーワードに進めましょう。これを習得できれば計算問題はかなり楽になりますし、論説に至っては五択のエイヤ！のヒット率も高めることも出来るでしょう。
ただし、この方法が通用するのはせいぜい電験２種の一次試験までです。電験２種以上を取得する足がかりに電験３種を取られる方は早い内から正攻法を準備しましょう。電験２種で一次試験になんべん受かっても記述を何とかしない限りは免状が手元に来ないことは私自身が嫌というほど思い知らされています（涙）ｗ

②自分なりの理解モデルを立てる
これからの解説は参考書通りの事を説明するのではなく、自分はこのように理解しているという視点で進めます。
理解モデルを確立するために必要なことは図説を自分で大きく書いてみるということです。正確に製図しろということではありません。きれいに書かなくてもいいから、図を描くことを通じて動作機構を理解しましょうということです。
電験３種に１発合格できそうな人とそうでない人の違いとは・・・・
自分で図を書いて理解モデルを作ろうとする人は一発合格できる可能性を持っています。フリーハンドで自分なりに色々な図を書いてみましょう。後々に残すことを目的に丁寧に書く必要はありません。
まとめノートをやたら充実させて公式帳にいくつも公式を書き込んで寸暇を惜しんで暗記に努め、過去問を何度も解くが図は書かない人というのは後で苦労すると思います。苦労しても自分なりの理解モデルを確立することが後で楽になることを知っておきましょう。
公式は文章や図に表すことが出来ます。公式に対峙するときにこのことを実行する癖をつけておけば公式を試験当日に必要に応じて迷わず使いこなせます。
定性的な理解が出来て初めて定量的な計算ができるようになるのです。
過去問とその傾向を見てください。公式を覚えこんで過去問をやりこんだ人を振り落とすのに腐心していることが分かります。同時に自分なりの理解モデルを立てた人に楽に計算をする逃げ道も同時に用意されているのです。

③電卓に慣れる
電卓は四則演算と開平機能しか使いようがないと思い込んでいませんか？
何気ない電卓だって実はもう少し機能を備えています。
二乗、逆数、開平逆数を使いこなせれば計算の速度が上がります。
演習では本当は過去問よりも基本的な問題を多く解くほうがいいのですが、私自身オリジナルの問題を用意するのがめんどくさいと思ってるダメ人間ですから過去問を使って演習します。この場合、過去問集や参考書に書かれている正攻法の解法よりも最短で正解にたどり着けるように解法を示します。この時により早く計算するには電卓のどのキーを叩けばいいかも示しましょう。
同じ分野の過去問で最短で正解にたどり着ける解法を探す癖と、電卓のキーの叩き方をよくよく身に着けてください。
初見の問題の大半で解法がすぐに浮かんで電卓を使いこなせれば電験３種の１発合格はもう目と鼻の先にあります。

④理解したとは？
一度解いたことがある問題を再び解いて正解できてもその分野を理解したとは言いません。初めて見る問題を正解できるようになって初めて理解したといえるのです。もちろん間違えた問題はおさらいして再度解いて正解できるようにしておきましょう。似たような間違いを何度も繰り返せば間違いなくそこが貴方の弱点です。弱点はメモして試験当日におさらいしておきましょう。

⑤微積分について
電気の計算というのは基本的に時間、空間での変化をとらえるので微積分を通じてあらわされます。
が、電験３種では微積分の知識は問わないことになってます。（ならば理論過渡現象と機械自動制御はどーゆーことだ？というツッコミは試験センターに言ってください。私の責任ではありませんｗ）
しかし、微積分が分かっているのでしたら電験３種の内容に微積分を適用すれば学習が非常に楽になります。というわけで、微積分を知っていればこのように解釈すればよい、というのを示しておきます。もちろん微積分が分からない方はそんなのガン無視ＯＫです。

さて、大抵電験の学習はオームの法則に始まる直流回路から始まりますが、折角力学を解説したのですから電界の話から始めましょう。
大抵電磁気と言えばクーロンの法則から始めますが私はそんなことはしません。
マンガンあるいはアルカリの乾電池のどてっぱらに1.5【Ｖ】って書いてありますよね。これは電池が発する電圧です。では大きな銅板を２枚1.5【ｍ】の間隔で広げておいて、そこに電池のリードを+-それぞれつないでやれば1.5Ｖの電圧はどこにかかっていると思いますか？
これを即答できるなら電験３種を１発合格できる素養を持っています。今即答できなくてもこれから理解すればいいのです。

というわけで次回は電界・電荷・電束に触れてみましょう。