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- 2019.10.20 Sunday
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みなさん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
高さH(m)の管があります。
管の中を水が流れています。
水は管によって水車に導かれます。
水車には水の運動エネルギー、または水の圧力が加わります。
水の運動エネルギー、または圧力によって水車が回転します。
水の圧力エネルギーが水車の回転エネルギーに変わります。
水車に接続された発電機が回転して電力が発生します。
電力P(kW)、落差H(m)、水車の回転速度(N)には関係があります。
水車の種類や形状によって違います。
これを比速度(Ns)で表します。
Ns=N(Pの1/2乗)/(Hの5/4乗)
Nsの単位は(m・kW)です。Pの単位は(kW)です。Hの単位は(m)です。Nの単位は(minのマイナス1乗)です。
電卓で計算するとき、1/2乗は√を使います。
5/4乗の計算は、まず√を2回使って1/4乗を計算します。計算結果を5回掛け算して5乗の計算をします。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
みなさん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
高さh(m)の管があります。
管の中を水が流れています。
水は管によって水車に導かれます。
水車には水の圧力がかかります。
水の圧力によって水車が回転します。
フランシス水車では水の圧力エネルギーが水車の回転エネルギーに変わります。
フランシス水車は反動水車です。数十m〜数百mの落差で使用されます。
水の位置エネルギーが水車の回転エネルギーに変わります。
水車に接続された発電機が回転して電力が発生します。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
今年の電験3種理論の問題を分析しています。
今年はトランジスタ回路のA級増幅回路、マルチバイブレーター回路が出題されました。
このうち、トランジスタのエミッタ接地A級増幅回路の解説を作成しました。
1月1日日曜日配信の「電験3種過去問の傾向と対策」で配信します。
なお、1月に有料メルマガ「電験3種に合格しよう」ではトランジスタ回路の解説を連載します。購読料は840円/月です。登録当月は無料です。
今年、トランジスタ回路が解けなかった受験生の方は必見です。
「電験3種に合格しよう」2012年1月1日配信はお休みします。
高さh(m)のところに水の塊があります。
水の塊が地上に向かって落ちていきます。
水の位置エネルギーが水の運動エネルギーに変わります。
ノズルから飛び出した水が水車のバケットにぶつかります。
水車が回転をします。
水の運動エネルギーが水車の回転エネルギーに変わります。
これがペルトン水車の仕組みです。
ペルトン水車は衝動水車です。
500〜1500mの高落差で使われます。
水の位置エネルギーが水車の回転エネルギーに変わります。
水車に接続された発電機が回転して電力が生まれます。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
縦に長い管があります。
管の中を水が流れています。
水には位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーがあります。
ベルヌーイの定理ではすべてのエネルギーを高さで表します。
ベルヌーイの定理では位置水頭、速度水頭、圧力水頭の合計が一定です。
水が長い管を流れるときには摩擦などの抵抗があります。
水が長い管を流れるときには摩擦などによってエネルギーが失われます。
この失われるエネルギーを高さで表します。
損失エネルギーを損失水頭と言います。
電験3種の問題文では「損失落差」で表現されることが多い。
総落差=有効落差+損失落差です。
「損失落差は総落差の5%とする」のように表現されます。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
みなさん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
縦に長い管を考えます。
管の中を水が流れています。
ある高さにある水の塊はエネルギーを持っています。
位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーです。
この3種類のエネルギーの合計は一定です。
mɡh+(1/2)×m×vの二乗+mp/ρ=一定
mは質量です。単位はkgです。
ɡは重力加速度です。単位はm/(sの二乗)です。
hは高さです。単位は(m)です。
vは速度です。単位は(m/s)です。
pは圧力です。単位は(Pa)です。
ρは密度です。単位は(kg/立法メートル)です。
これを高さで表現するように統一します。左辺をmɡで割ります。
h+(vの二乗)/(2×ɡ)+p/ρɡ=一定
hは位置水頭です。
(vの二乗)/(2×ɡ)は速度水頭です。
p/ρɡは圧力水頭です。
単位は(m)です。
位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーの合計が一定であることを、高さを単位にして表しています。
これがベルヌーイの定理です。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
みなさん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
縦に長い管を考えます。
管の中を水が流れています。
ある高さにある水の塊はエネルギーを持っています。
位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーです。
この3種類のエネルギーの合計は一定です。
mɡh+(1/2)×m×vの二乗+mp/ρ=一定
mは質量です。単位はkgです。
ɡは重力加速度です。単位はm/(sの二乗)です。
hは高さです。単位は(m)です。
vは速度です。単位は(m/s)です。
pは圧力です。単位は(Pa)です。
ρは密度です。単位は(kg/立法メートル)です。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
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みなさん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
高さhにある質量m(kg)の物体にはmɡh(J)の位置エネルギーがあります。
速度vで運動をしている質量m(kg)の物体には運動エネルギーがあります。
いま、縦に長い管があります。
この管の中を水が流れています。
ある高さにある水の塊には位置エネルギーがあります。
ある高さにある水の塊は、流れているので運動エネルギーがあります。
そしてある高さにある水の塊には圧力があるので圧力エネルギーがあります。
圧力エネルギーは次の式で与えられます。
mp/ρ
mは質量です。単位はkgです。
pは圧力です。単位はPa(パスカル)です。
ρは密度です。単位はkg/立米(立方メートル)です。
水のρは1000(kg/立米)です。
ρ(ロー)は密度を表すギリシャ文字です。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
質量m(kg)の物体を、F(N)=m×ɡの重力に逆らってh(m)の高さに持ち上げるとW=h×ɡ×mの「仕事」をすることになります。
だから、h(m)の高さにあるm(kg)の物体にはmɡh(J)の仕事量が蓄積されています。
これが位置エネルギーです。
高さh(m)にあるm(kg)の物体を地上に向けて落とすと、重力加速度ɡによってスピード(速度)が生じます。
スピードが生じた物体がなにか他の物体にぶつかると衝撃が生じます。
だから、この動いている物体にもエネルギーがあります。
これを運動エネルギーと言います。
運動エネルギーは次の式で表されます。
運動エネルギーW(J)=(1/2)×m×(vの二乗)
mは質量です。単位はkgです。
vは速度です。単位はm/sです。
落ちていく物体が地上に達する直前、スピードは最大になります。
落ちていく物体が地上に達するとき、物体の位置エネルギーはゼロになります。
物体の位置エネルギーは物体の運動エネルギーに変わります。
そして、物体の位置エネルギーと運動エネルギーの合計は一定です。
位置エネルギー+運動エネルギー=一定
mɡh+(1/2)×m×(vの二乗)=一定
これを力学的エネルギー保存の法則と言います。
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1月はトランジスタ回路について解説します。
みなさん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
質量m(kg)の物体を、F(N)=m×ɡの重力に逆らってh(m)の高さに持ち上げるとW=h×ɡ×mの「仕事」をすることになります。
だから、h(m)の高さにあるm(kg)の物体にはmɡh(J)の仕事量が蓄積されています。
これが位置エネルギーです。
高さh(m)にあるm(kg)の物体を地上に向けて落とすと、重力加速度ɡによってスピード(速度)が生じます。
スピードが生じた物体がなにか他の物体にぶつかると衝撃が生じます。
だから、この動いている物体にもエネルギーがあります。
これを運動エネルギーと言います。
運動エネルギーは次の式で表されます。
運動エネルギーW(J)=(1/2)×m×(vの二乗)
mは質量です。単位はkgです。
vは速度です。単位はm/sです。
運動エネルギーの公式はとても重要です。
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