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理科

金星の満ち欠け問題の解き方🫰

金星は、惑星であり、自ら光っているわけではなく、太陽の光を反射して、地球から見えます。そのため、月同様、地球との位置関係によって、見える部分が刻一刻変化していきます。まず、太陽の周りを回る惑星を内側から順に覚えることがスタートになります。…

日影曲線

日影曲線: 棒を地面に垂直に立て、真上から見たとき、時刻の経過に伴って動く影の先端部分が作る曲線のこと。太陽の通り道と「太陽の向きと影の伸びる方向は逆ということ」が重要となる。太陽の見え方は天球図により明瞭化されており、ここでは天球図を出発…

各導体が導体たる理由を結晶構造から

「導体」と「金属」は同じまとまりではなく、鉛筆の芯である黒鉛などは非金属であっても導体であり、それぞれどの電子が動くのか?は結晶構造から捉える意義がある。①金属 原子のイオン化エネルギーが小さいため、価電子が原子から離れやすく、各原子の最外…

ジュールの法則の導出⇒電力⇒電力量

断面積, 長さの導線の両端にの電圧をかける。自由電子が平均の速さで移動したとすれば,間の電子の平均移動距離はである。導体内の電場の強さは であるから,離れた2点間の電位差は 電子の電荷をとすると,間に電子が電場から得られるエネルギーは, 導体中…

直流モーター(DCモーター)・直流発電機の仕組み

(A)直流モーター 前提知識: 磁場中を流れる電流は,磁場から電磁力という力ベクトル(自由電子に働くローレンツ力*1の総和)を受ける。その力ベクトルの向きの当て方がフレミングの左手の法則であり,「長い方から電・磁・力」「短い方からF・B・I」などと覚え…

オームの法則&金属の抵抗と抵抗率(物性値)の関係式の導出

中学校の理科では,普通オームの法則を暗記します。 一方,中学受験に向けて習う理科では,オームの法則に加え,電熱線(ニクロム*1線)の電気抵抗が,ニクロムの長さに比例し,断面積に反比例することも扱います。そこで,今回は,形状を決めた,タングステン…