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キルヒホッフの第2法則のループの選び方

高校物理参考書『高校物理発想法』を出版しました。

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キルヒホッフの第2法則

「電気回路1周で電圧降下の和と起電力の和が等しい」

ですが、枝分かれのある回路では1周(ここではループと呼びます)の選び方が複数あります。選び方に少し注意が必要なのです。例えば下のような回路。

ループの選び方

ループがaからgの7通りあります。

ループの選び方のルールは次のようです。

「組み合わせることで全てのループを再現できるような最小数のループを選ぶ」

です。

上の例では、例えば(a、b、c)が正しいループの選び方の一つです。(a、b、c)を選べば、組み合わせることによって他のループがすべて再現できます。(b、c、d)と選んだとすると組み合わせてもaやfは再現できません。したがって(b、c、d)はダメです。(b、c、d)でキルヒホッフの式を立てても回路に流れる電流を求めることができません。それでは(a、b、c、d)と選んだらどうなるでしょうか?dはbとcを組み合わせることで再現できます。つまりループdでキルヒホッフを立ててもそれは不必要な蛇足の式なのです。4式立てていじっていると0=0などとなりかねません。必要で過不足ない選び方は(a、b、c)なのです。(b、c、f)などでもかまいません。先のルールにしたがって必要で過不足ないループの選び方でキルヒホッフの第二法則の式を立てれば、回路に流れる電流を求めることができます。蛇足の式に注意してください。

 

『高校化学 中和滴定』『高校化学 気体の製法の理論を整理すると』『高校化学 熱化学方程式の問題の解き方』を出版しました。kindle出版です。

未知の酸または塩基の濃度を決定する操作を「中和滴定」といいます。中和滴定について高校化学で必要な知識をまとめます。教科書ではあまり取り上げられていないちょっとしたコツも紹介したいと思います。詳しくはこちらを。

高校化学でさまざまな気体の製法を学びますが、その理論をあまり整理せずに、雑然と覚えている人が多いような気がします。本書ではそれらをキチンと整理します。

高校化学の熱化学方程式の問題は、場当たり的に解くのではなく、整理して系統的に解くべきです。それをまとめました。

わたくし、大阪の家庭教師が高校物理の参考書を出版しました。

タイトルは『高校物理発想法~あやふやな理解を明確に~』です。

『§3 v-t図の考え方』より

「物体の運動を考察する際、v-t図を使うと分かりやすい場合があります。v-t図の用い方は知っている人も多いかと思いますが、ひとつ喚起しておきたいことがあります。v-t図を作図せよ」、という設問があったら、それは、「これ以降の設問でv-t図を利用して解けば簡単に解けますよ」という誘導である場合が多い、ということです。物理の入試問題では、いかに出題者の誘導に乗るか、ということもポイントになってきますので、こういうこともしっかり押さえておきましょう。」

このように受験生が本当に必要としている実践的な知識を載せました。

『§4 「エネルギー保存の法則」「運動量保存の法則」の式をたてる際に注意すること』より

「運動量保存の法則は、「内力だけが働く系では、運動量の和が保存する」というものです。ここで運動量はベクトルですから分解することができます。すると、外力が働いていてもそれが一方向を向いていれば、それに垂直な方向は内力だけが働くことになりますから、その方向の運動量は保存します。したがって運動量保存を使うときは、まず働く力全てを内力と外力に区別し、外力が一方向を向いていないか調べることからはじめます。

教科書に載っている法則をただ覚えているだけではダメです。問題を解くとき具体的にどう使うのかまで理解していなくてはいけません。法則の正しい用い方を明確に説明しました。

他の参考書では書いていないような受験生が本当に必要としている事項満載です。

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