電験3種講座 受講生の質問から③「公式の覚え方について」

「公式の覚え方を教えてください」と質問されることが時々あります。

電験3種の学習をしていると、いろいろな公式が出てきます。その数の多さにうんざりしたり、英語のアルファベットやギリシャ文字の記号にわけがわからなくなってしまうこともあるのでしょう。
しかし、公式は丸暗記するというより、意味を理解していけば自然とその公式になることがわかったり、公式はそれぞれが別個にあるのではなく、つながりを持って見ていけば、芋づる式に別の公式が導けたりもします。

公式を理解して覚えていくための要点をいくつか見ていきましょう。

①自分で「用語・公式集」を作り、くり返し見直す。
公式はふつう記号で書かれており、その記号で覚えますが、その記号の意味がわからなければ意味がありません。まず、公式に登場する用語とそれを表す量記号、単位を書き出し、その簡単な意味も書いていきましょう。

例えば、
電流 I [A](アンペア):導体中を電荷が移動すること。
電荷,電気量Q[C](クーロン):陽子がもつ正の電気や、電子がもつ負の電気の量。
電圧 V[V](ボルト):導体に電流を流そうとする電気的な圧力。2点間の電位の差。
抵抗 R[Ω](オーム):電流の流れを妨げる働きをするもの。
静電容量 C[F](ファラド):コンデンサに電荷を蓄えることのできる能力の大きさ。
といったように。

量記号は、英語の頭文字が使われていることが多く、電圧のVは、Voltage(ボルテージ)、抵抗のR は、Resistanse(レジスタンス)などです。

単位は、人の名前にちなんでいるものが多く上の(  )内はすべて人物名です。

②公式はつながりを持って覚えていく
例えば、オームの法則より、V =R I(電圧=抵抗×電流)ですので、式を変形すれば、
R=V/I(抵抗=電圧÷電流), I=V/R(電流=電圧÷抵抗)がわかりますし、

電力P [W](ワット)は、P =VI(電力=電圧×電流)は、上の式をそれぞれ代入して、
P=V I=R I× I =R I 2(電力=抵抗×電流の2乗)
P =V I=V × V/R= V 2/R(電力=電圧の2乗÷抵抗)になることもわかります。

クーロンの法則(クーロン力)の公式 → 電界の強さの公式 → 電位の公式もつながりがあります。少しずつ変わっているだけです。
(電験3種ネット「美奈子先生の電験講座」も参照してください。)

電界と磁界も関係がありますので、対応させて覚えていけばよいです。
電界の強さ→ 磁界の強さ、電気回路のオームの法則→ 磁気回路のオームの法則

③公式の意味を理解する
クーロンの法則は、点電荷間に働く力F[N](ニュートン)は、両電荷Q1・Q[C](クーロン)の積に比例し、電荷間の距離 r [m] の2乗に反比例する。その時の比例定数kは、9×109であると理解しておけば、
F=9×109×(Q 2 /r ) [N]の公式は書けます。

公式では、何と何が比例(又は反比例)の関係にあるかを理解しておくことも大事です。

※  電験3種では、公式を使いこなして問題を解けることが大切です。なぜその公式になるのかまでは必要のないことが多いです。

 

問題を解くときは、まず必要な公式を公式集から拾い出して書き、問題で与えられた数値を代入して 計算していく。そのことのくり返しで公式は徐々に頭に入っていきます。

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