理系の雑学・豆知識

物理、化学、生物、数学、地学、宇宙についての雑学・うんちく・豆知識・トリビアを集めたサイトです。気になった記事や文章を個人のメモとして投稿しています

物理

超伝導現象とはなにか

超伝導 (ちょうでんどう Superconductivity)現象とは低温環境下である種の物質に生じる現象で、電気抵抗がゼロとなり、磁場を完全に排除(マイスナー効果)する現象のことです。 超伝導現象が生じる物質のことを超伝導体 (Superconductor) といい、超伝導状…

アインシュタインの式とはなにか

アルベルト・アインシュタイン(Albert Einstein)が考え出した公式は沢山ありますが、有名なものはE = mc2 エネルギーと質量の等価を示すアインシュタインの関係式。E = hν p = hν / c 光量子に関するアインシュタインの関係式。 ΔE = hν-W 光電効果に関する…

平行板コンデンサについて解説

電池(電圧V(V))に接続された面積 A(m2)の平板(導体)2枚を間隔d(m)で平行に向かい合わせ、2枚の平行導体平板の間にはなにも無い状態では、平板の片方には Q(C)の正電荷が蓄積され、もう一方の平板には Q(C)の負電荷が蓄積されています。 この平板と平板の…

静電容量について解説

静電容量(electrostatic capacity.capacitance) 定義静電容量は単位電圧(1ボルト)によって蓄えられた電荷です。記号は(C)、単位はファラド(F)です電気的に孤立した導体の静電容量を C [F] 、導体に蓄えられている電荷を Q [C]、 無限遠点を基準とし…

誘電率について解説

誘電率(permittivity) 電界は真空中では電界を伝える働きがあり、物質中では電界を伝える役割の他に、電荷の移動や電気双極子を回転させるなどの働きをします。これらの働きを定量的にしたのが誘電率です。従って、誘電率は物質(真空を含む)に固有の値で…

交流電気の実効値による表現

交流電圧又は電流の値のは変化しているので、その大きさを表現する方法として実効値(effective value)での表現方法があります。それは直流の電圧と電流を供給したときに発生する電力と交流の電圧と電流を供給したときに発生する電力(平均電力)が同じ値に…

位相(phase)について解説

多相交流・位相差 交流(Alternating Current, AC)は時間とともに振幅が変化し、流れの方向が変わります。その単位時間(1秒間)に変化する回数を表すのが周波数(frequency Hz) です。電流や電圧の時間的な変化の形状を波形(waveform)といい、その理想的…

角速度または角周波数

角周波数(angular frequency)は回転の大きさを表現するもので、角速度(angular speed angular velocity)ともいわれます。角度は1回転が360度ですが、国際(SI)単位では、1回転が2π(rad ラジアンradians )です。回転の大きさを表現するのに、1秒間に回…

マクスウエルの方程式とはなにか

全ての電気と磁気に関する現象(電磁気現象)はマクスウェル方程式によって理論的に説明されます。 電磁気現象の中でも、マクスウェルを世に知らしめたのは、電磁波の予言と、その理論的伝播速度が実験的に得られた光の速度(光速)と一致していたので、光も…

ビオ・サバールの法則とはなにか

磁界の方向はdlとP点を含む面に直角で画面の表より裏に向かう方向です。媒質の透磁率には無関係であるが、媒質としては均質等方性である必要があります。

ジュールの法則とはなにか

電流によって発生する熱の量は、流れる電流の大きさ(I)の2乗と導体の電気抵抗の大きさ(R)に比例する(つまりI2R)というものでした。これは「ジュールの法則」と呼ばれている法則ですが、電磁誘導による電流(交流)でも、この法則があてはまること…

キルヒホッフの法則とはなにか

(1)回路のある接続点に流入する電流の総和はゼロである。 (2)回路のある閉回路の電圧降下の総和はその閉回路の起電力の総和に等しい。 例題 電流I0の大きさを求める (1)式よりa点の電流は I-I1-I2=0 [1]b点の電流は I3+I4-I=0 [2]c点の電流は I1+I0-I3…

クーロンの法則とはなにか

クーロンの法則(静電気) 電気におけるクーロンの法則は,2つの電荷が静止している場合に,静電気力(クーロン力)の大きさ F は二つの電荷の間の距離 r の2乗に逆比例し,それぞれの電気量 q1および q2に比例する(→F=K(q1q2/r2),というものです.クーロ…

ファラデーの法則とはなにか

電極に析出する物の重量は電解質を流れた電気量に比例し、一定の電気量によって析出する物質の重量はその元素の原子量に比例し、その原子価に反比例します。 iW 金属の電解量(kg)、Z 金属の化学当量(kg/C) 電流(A)、t 時間(s)、M 原子量、n …

電気の基本単位の定義と実用標準

基本単位の定義 長さ 国際メートル原器は白金とイリジューム合金によるX形の断面形状をした金属の棒で、両端に細い線が引かれておりこの線の間隔を1mとする。 1960年から クリプトン(86)ランプが発する橙色のスペクトル線の真空中での波長の165万763.73倍 19…

電気の単位の接頭語・接頭語が示す乗数

別表第四 (第四条関係) 接頭語 接頭語が示す乗数 接頭語 接頭語が示す乗数 ヨタ(Y) 10の24乗 ゼタ(Z) 10の21乗 エクサ(E) 10の18乗 ペタ(P) 10の15乗 テラ(T) 10の12乗 ギガ(G) 10の9乗 メガ(M) 10の6乗 キロ(k) 10の3乗 ヘクト(h) 10の2乗 デカ(da) 10 デシ…

電気の単位の歴史年表

年 出 来 事 BC3000 深緑色の分銅と推定される石が見つかった(60進法か) 1670 フランスの司祭ガブリエルムートンがメートル法を認証した 1770年代 フランスのルイ16世は計量標準を、人類共通の普遍的なものに基づいて決めようとし、 1mは地球の子午線の長…

電気/測光に関する単位とその記号

電気に関する単位とその記号 量 記号 単位 名称 読み English 起電力(電位) V V volt ボルト electromotive force 電界の強さ E V/m volt/m ボルト/メートル electric field strength 電流 A A ampere アンペア current 抵抗 R Ω ohm オーム registance 電…

交流発電機の原理

磁界(グリーン)中で導線(赤、空色)を移動させると、電磁誘導の法則によって導体に電流が発生(誘起)されます。その方向はフレミングの右手の法則により決定されます。ここまでは、直流も交流も同じですが、導体から電気を取り出すときに直流では半回転…

プラスチックの種類と歴史

1.セルロイド(celluloid) セルロイドは最初に開発された熱可塑性樹脂である。 ニトロセルロース(nitrocellulose)と樟脳などから合成され、セルロイド製のピンポン玉やセルロイド製の映画フィルム、人形が代表的な製品です。 初期のセルロイド(硝酸セルロ…

絶縁体としての樹脂(プラスチック)の歴史概要

樹脂 樹脂(resin)とは元来、植物から得られるものを指すのですが、良く似た性質を持つ物質を合成できるようになっり、それらも樹脂と呼ばれたことから、天然の樹脂を天然樹脂、人工的に合成されたものを合成樹脂と呼んで区別するようになりました。 天然樹…

アーネスト・ラザフォードの経歴プロフィールを紹介

アーネスト・ラザフォード (Ernest Rutherford 1871/8/30-1937/10/19) ニュージーランド出身でケンブリッジ大学に入り、電子を発見したJ.Jトムソンの指導を受け,放射性物質の研究に着手し、キュリー夫妻と共に放射線に2種類の区別があることを発見してα線…

グリエルモ・マルコーニの経歴プロフィールを紹介

グリエルモ・マルコーニ(Guglielmo Marconi 1874/4/25-1937/7/20) イタリアの電気技術者で発明家。無線通信の商業化を試、「無線通信の研究」によってノーベル物理学賞を受賞。 生まれはイタリアのボログナの近くで次男として生まれる。父は大地主のイタリア…

ジェイムズ・クラーク・マクスウェルの経歴プロフィールを紹介

ジェイムズ・クラーク・マクスウェル(James Clerk Maxwell 1831/6/13-1879/11/5) イギリスの理論物理学者クーロン、ファラデー、アンペール等による電磁界に関する理論や実験をもとに、1864年にマクスウェルの方程式を導いて古典電磁気学を確立しました。そ…

アレッサンドロ・ボルタの経歴プロフィールを紹介

アレッサンドロ・ボルタ(Alessandro Volta 1745/2/18-1827/3/5) イタリアの物理学者。電池の発明者。電圧の単位「V:ボルト(volt)」は彼の業績を顕彰して付けられたものです。 ボルタはコモ(Como, Lombardy Italy)で富裕で宗教的な家庭に生まれましたが、4歳…

ハインリヒ・ルドルフ・ヘルツの経歴プロフィールを紹介

ハインリヒ・ルドルフ・ヘルツ(Heinrich Rudolf Hertz 1857/2/22-1894/1/1) ドイツの物理学者、電磁波の存在証明し、周波数の単位は彼の名前にちなんで(Hz:hertz:ヘルツ)います。 ハンブルクのユダヤ教からキリスト教に改宗した家庭に生まれた。父はハン…

アレクサンダー・グラハム・ベルの経歴プロフィールを紹介

アレクサンダー・グラハム・ベル(Alexander Graham Bell 1847/3/3-1922/8/2) ベルはスコットランドのエディンバーグ生まれで、父は聾唖者に発声法を教える専門家でした。 彼も父の仕事を継いで発声法の研究をし、同様に唖者に発声(Visible speech)を教えて…

ベンジャミン・フランクリンの経歴プロフィールを紹介

ベンジャミン・フランクリン(Benjamin Franklin, 1706/1/17 ? 1790/4/17) アメリカ合衆国の政治家、外交官、著述家、物理学者、気象学者、凧を用いた実験で雷が電気であることを明らかし,米100ドル紙幣に肖像が描かれています。 父親は鍛冶屋で、1683年の…

マイケル・ファラデーの経歴プロフィールを紹介

マイケル・ファラデー (Michael Faraday 1791/922-1867/8/25) マイケル・ファラデー (Michael Faraday 1791/922-1867/8/25) イギリスの化学者、物理学者で、ファラデーの法則や電磁誘導を発見した電磁気学の創始者の一人です。静電容量の単位は彼の名前にち…

ジョセフ・ジョン・トムソンの経歴プロフィールを紹介

ジョセフ・ジョン・トムソン(Joseph John Thomson、1856/12/18/-1940/8/30) イギリスの物理学者。電子の発見で1906年にノーベル物理学賞を受賞。 英国のマンチェスタの郊外で本屋を営むアイルランド人を父親として生まれました。そこのオウエンス大学(今…