物理の基本解説

物理の基本解説 各分野の基本解説

力学から相対論、量子力学まで基本的なことを解説していきます。

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波動

定常波と波の式 振幅が違う時、合成波はどうなるのか?

定常波は振幅、波長、周期、波の速さが全く同じ波が一直線上・左右からぶつかる時に生じます。 しかし、波長、周期(波の速さ)が全く同じで、振幅だけが違う波が一直線上左右からぶつかる場合、合成波は移動していくように見えます。
電磁気

トランス 変圧器の原理

交流電源を採用する理由の一つに、変圧の容易さが挙げられます。 今回解説する変圧器を使えば、交流の電圧を簡単に変えることができるのです。 このとき、一次コイルの巻き数を $N_1$ 、二次コイルの巻き数を $N_2$ とした場合、一次側の電圧実効値 $V_{1e}$ と2次側の電圧実効値 $V_{2e}$ は次の式に従います。 $V_{1e}:V_{2e}=N_1:N_2$ 
電磁気

コイルにたくわえられるエネルギー

コイル( 自己インダクタンス $L$ )に電流 $I$ が流れているとき、そのコイルには $U=\dfrac{1}{2}LI^2$ のエネルギーがたくわえられています。 コイルにたくわえられるエネルギー 図ではネオン管とコイルを並列にし...
電磁気

相互誘導と電位

相互誘導 について解説しています。 また、勘違いしやすい 電位 問題についても扱っています。
電磁気

自己誘導

コイルに流れる電流が変化する場合、変化を打ち消す向きにコイルに誘導起電力が生じます。 これをコイルの自己誘導といいます。
電磁気

渦電流

渦電流とは、電磁誘導により金属板上などで、誘導電流が渦状に流れるという現象です。 この現象を応用したものに、IH(Induction Heating)があります。
電磁気

電磁誘導

コイルに対して磁石を動かす、磁石に対してコイルを動かす・・・・こういう場合にコイルには起電力が生じ、回路を作ってやると誘導電流が流れます。 または磁場中で導体棒を動かすときも誘導起電力が生じます。 今回は、電磁誘導について解説します。
電磁気

ホール効果

導体や半導体に磁場をかけることで、内部を運動する電子などのキャリアにローレンツ力がかかります。 そのため、導体内部ではキャリアの偏りが生じて、電位差を生じます。 この現象をホール効果といい、この電位差をホール電圧といいます。
電磁気

サイクロトロン

荷電粒子を加速するための装置の一つが今回解説する「サイクロトロン」です。 サイクロトロンはローレンツ力と電場からの力の組み合わせにより、荷電粒子を加速することができます。 サイクロトロンは円運動しながら加速していくため、直線加速器にくらべて、非常にコンパクトにできるのが特長です。
電磁気

ローレンツ力を受ける荷電粒子の運動

ローレンツ力は荷電粒子に対して仕事をしない。よってエネルギーは増減しない。 磁場に垂直に進入した場合は、荷電粒子は等速円運動をし、その周期は荷電粒子の速さに無関係である。 磁場に斜めに進入した場合は、螺旋(らせん)運動をおこなう。
電磁気

ローレンツ力

フレミングの法則で出てきた、導線にはたらく力はどこからきているのでしょうか? ここではその原因として、導体中の電子にはたらく力(ローレンツ力)を考えてみます。
電磁気

電磁気 メートルブリッジ

メートルブリッジは基本的にはホイートストンブリッジとほぼ同じです。
原子物理

光電効果の理論

アルベルト・アインシュタイン(1879 - 1955)は奇跡の年 1905年に「光量子仮説」「ブラウン運動の理論」「特殊相対性理論」に関連する五つの重要な論文を立て続けに発表しました。 今回は彼の功績の中でものちのノーベル賞受賞につながった光電効果の理論について解説いたします。
力学

エネルギーの原理と保存則

エネルギーの原理について詳しく解説しています。 問題を解くうえで陥りがちな勘違いについても解説しています。
電磁気

コンデンサーを含む回路

スイッチを入れた直後はコンデンサーは導線 十分時間が経過した後は、コンデンサーは断線とみなしてよい。 電荷総量が保存される。 コンデンサーは交流を通す。
電磁気

コンデンサーの充電と電気容量

コンデンサーの電気容量についての解説
電磁気

コンデンサー極板の及ぼしあう力

電荷 q が電場 E から受ける力 F の計算は F=qE です。 コンデンサーの極板はそれぞれ電荷 Q 、-Q を持っています。 コンデンサー内の電場の大きさは E です。 では、コンデンサー極板の受ける力の大きさは F=QE ではないか? と多くの人が勘違いします。 しかし、1/2QEなのです。なぜでしょうか?
電磁気

コンデンサーのエネルギー

コンデンサーに蓄えられるエネルギーについて解説しています。 また、電池のする仕事とコンデンサーのエネルギーの関係についても言及しています。
電磁気

コンデンサーの接続 並列・直列

コンデンサーの並列・直列接続の解説 および、注意すべき点などについて詳しく解説しています。
波動

光路長・光学距離

光路長・光学距離について解説しています。
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