もし、電気の世界で起きていることが見えたなら、電気回路はもっと身近に感じられるはずです。
本書は目に見えない電気の流れがわかるように、「電子」の動きをとことん追って図解しました。
小学校で習った水流モデルを卒業し、電気回路をより深く学べます。
第1章 電気回路のイメージ
01. 電気回路とは?
02. ⽔の流れと電気の流れ
03. 電位と電位差
04. 電圧
05. 電流と電荷
06. 抵抗
第2章 電気回路の基本法則
01. 電気回路の回路図記号による表現
02. オームの法則
03. キルヒホッフの法則
04. 抵抗の直列接続
05. 抵抗の直列接続による電圧の分圧
06. 抵抗の並列接続
07. 抵抗の並列接続による電流の分流
08. 電圧が先か電流が先か
09. オームの法則は万能ではない
10. 短絡と開放
11. 電流計の正しい接続⽅法は「回路への挿⼊」(直列接続)
12. 電圧計の正しい接続⽅法は「回路をまたぐ」(並列接続)
13. 電⼒
第3章 電気に関する概念形成の歴史的背景
01. 電気のはじまりは琥珀から
02. 電気⼒と磁⼒の区別
03. 琥珀以外の電気⼒の発⾒と理論のはじまり
04. デュ・フェのガラス電気と樹脂電気
05. フランクリンの電気の正と負
06. フランクリンによる中和現象の説明と電荷の流れ
07. クーロンの法則と万有引⼒の法則
08. 電気が伝達されることの発⾒
09. 導体と絶縁体の発⾒
10. 電池の発明と電流という概念の登場
第4章 電⼦発⾒の歴史
01. 電⼦発⾒の起源は真空放電の研究
02. 真空放電から陰極線の研究へ
03. 陰極線は負電荷を持つ粒⼦!
04. 陰極線の粒⼦は原⼦よりも⼩さい!
05. ミリカンによる電荷素量の計測
06. 導線中の電流が電⼦の流れであることの検証
第5章 原⼦と電⼦による電気的現象の説明
01. 原⼦の中にあるもの
02. 電⼦の軌道と殻、そして価電⼦
03. 原⼦の電荷とイオン化
04. 絶縁体はなぜ電気が流れにくいのか
05. ⾦属はなぜ電気を流しやすいのか
06. 摩擦帯電はなぜ起こるのか
07. ⾦属の静電誘導
08. 絶縁体の誘電分極
09. 帯電のイメージの修正
10. 電荷移動のイメージの修正
11. 「正電荷が右へ」と「負電荷が左へ」は同じこと?
第6章 電場の概念の導⼊
01. 電場という概念のはじまり(遠隔作⽤と近接作⽤)
02. 電場の定義と表現⽅法
03. 複数の原因電荷による電場の合成
04. ⼀様な電場
05. 電場を「坂の勾配」で表現する
第7章 電位、電圧、起電⼒、電⼒の再認識
01. 物理学における仕事とエネルギー
02. 電位とポテンシャルエネルギー
03. 負電荷が感じる電位は上下逆転
04. 電位よりも電圧(電位差)が重要
05. 電圧の数値とその正負の意味
06. 電場は電位勾配である
07. 電池の役割の再認識
08. なぜ電圧と電流のかけ算が電力になる?
09. 電力のゼロと正負
第8章 帯電の再認識
01. 接触帯電の原理
02. 絶縁体の接触帯電
03. ⾦属の接触帯電
04. 帯電後の金属内部は中性で電場がゼロ
05. ⾦属の接触帯電の実験
第9章 電流と抵抗の再認識
01. 回路が断線していると電流は流れないのか?
02. 閉路を形成するとなぜ電流が流れるのか?
03. 電流ゼロでも⾃由電⼦は⾼速で動いている!?
04. 電流のイメージ「じわじわ」「ずれる」
05. ⾃由電⼦のドリフト速度はなぜ⼀定?
06. 電流の再確認と電流密度という概念の導⼊
07. 抵抗の大小は何で決まる?
08. 導線の⼨法による抵抗の違いの正しい理解
09. 抵抗と抵抗率/コンダクタンスと導電率
10. 電熱線はなぜ熱くなる?
11. 電球はなぜ光る?
12. 電⼦は電場の号令で⼀⻫に動く
第10章 電気回路の基本法則の再認識
01. 電気回路の理論における抽象化
02. 電気回路の理論は近似理論である
03. 電気回路の理論における⼤前提
【付録】単位の前の接頭辞
