先に学ぶ内容電磁誘導と交流熱と温度、熱機関原子核と素粒子

エネルギーの利用と物理学

送電の電圧を数十万ボルトに上げる理由を確かめ、発電や身近な技術を支える物理へ学びを広げる。

送出電力と送電線の抵抗が一定なら、送出電圧⁠10⁠倍で損失は何倍か?

式で現象を説明する

  1. 1送り出す電力を、電圧と電流で表すP=⁠V I……
  2. 2電力と電圧から、電流を求めるI=⁠PV……
  3. 3電流の式を代入し、送電損失を電圧で表すP損失=⁠R(PV)²……
  4. 発電と身近な技術へ学びを広げる
  5. 4エネルギーの保存を、熱と原子核まで広げるE全体=⁠一定……
  6. 5火力発電で、燃料のエネルギーの行き先を追う電気≒⁠燃料 × 0.41……
  7. 6熱機関の効率の上限を、温度から求めるe≦1 − T低T高……
  8. 7発電機でコイルを回し、電圧を作るV=⁠B S ω sin ωt……
  9. 8ウラン1 g⁠の核分裂で出るエネルギーを数える1 g の 235U→⁠8.2×10¹⁰ J……
  10. 9太陽の光を、熱機関を使わずに電気にする太陽定数=⁠1361 W/m²……
  11. 次のステップのGPS⁠の式で使う記号:G⁠は万有引力定数、M⁠は地球の質量、r⁠は地球の中心から衛星までの距離、R地⁠は地球の半径(送電線の抵抗R⁠とは別の記号)。
  12. 102⁠つの相対論による衛星の時計のずれを足し合わせるΔt=⁠-7.2 +45.7=⁠+38.5 μs/日……
  13. 11電子のエネルギーの差を、光の波長にするλ=⁠h cEg……
  14. 12時空のゆがみを、腕の長さの差の変化で測るΔLL≒⁠10⁻²¹……