磁力線と磁束線

磁場の作用を考えるとき,磁場そのものよりも,周りの物質から受ける影響も含めた磁束密度を用いるほうが都合がよい,というのが前回の結論でした。今回は,磁束密度の表現方法について考えてみましょう。

透磁率と磁束密度

今回は,電流が磁場から受ける力の式に登場した,比例定数 μ(透磁率)が主役です。透磁率は単なる定数ではありません!その意味について詳しく見ていきましょう。

断熱変化

これまでに,定圧変化,定積変化,等温変化を見てきました。これで一通り終えたように思えますが,最後にもう1つ「断熱変化」を紹介したいと思います。

電流が磁場から受ける力

電流を流すと,その周囲に磁場が生じることを前回学習しました。では,はじめから磁場が存在しているところで電流を流すと何が起こるでしょうか?

円運動の運動方程式

すべての運動は運動方程式によって記述される,という話を物理基礎のところでしましたが,当然円運動も例外ではありません!円運動の運動方程式とはどのようなものでしょうか?

等温変化

気体の3つの状態量P,V,Tのうち,Pが一定の変化とVが一定の変化については考察が終わったので,今回は残る1つ,等温変化について見ていくことにしましょう!

光の干渉 〜くさび形空気層〜

今回はちょっと聞き慣れない「くさび形空気層」による光の干渉がテーマです。最大のポイントは光の反射が干渉条件に絡んでくることです。

向心力

力がはたらかなければ等速直線運動,一定の力がはたらけば等加速度運動,というように,それぞれの運動には “その運動をする理由” があります。円運動の場合,それはどんな理由なのでしょうか?

定圧変化

前回は,気体の体積を一定に保ったまま変化させることを考えましたが,今回は圧力を一定に保ったままの状態変化,すなわち,定圧変化(等圧変化)について考えましょう。

電流がつくる磁場

電気と磁気が似た性質をもっているので,「この2つは別物じゃなく,互いに関係しているんじゃないか…?」と考えるのは自然なことで,実際,密接に関連しあっています。今回はそんな電気と磁気の間の関係について見ていきましょう。

光の干渉 〜回折格子〜

「回折格子」は聞き慣れない名前ですが,ガラスの片面を引っ掻いて溝をつけたもののことです。スリットの代わりに回折格子を用いても明線が生じます。今回は回折格子の明線条件を明らかにしてみましょう。

光の干渉 〜ヤングの実験〜

光の干渉が苦手という人が多いですが,そういう人に共通してるのは,式を暗記して済まそうとしていること。光の干渉条件は,導出ができないと意味がありません!「どうやって式が得られるのか」に注目して読み進めてください。

定積変化

気体が入っている容器の容量が変化しない状態で行われる状態変化を,定積変化(等積変化)といいます。それだけだと,「体積が変化しないから何なの?」となってしまうので,もうちょっと踏み込んでみましょう。

円運動の基礎

今回からまた新しい分野に突入します。今度のテーマは「円運動」。その名の通り,ある点を中心に円を描く運動のことです。今回は初回ということで,用語を紹介していきたいと思います!

磁場(磁界)

いよいよ磁場の話題に突入します!電磁気という名前からわかるとおり,電気と磁気は互いに双璧を成しています。電気の知識だけあっても,それでは片手落ち。磁気に関する知識もバッチリ身につけていきましょう!

レンズの公式

前回は像の作図を学習しましたが,「レンズを通る光の進み方のルール」という明確なルールによって像が作図できるということは,像ができる場所や像の大きさは計算でも求められそうな気がしませんか?

ダイオード

ダイオードという名前はどこかで聞いたことがあると思います。有名なのは発光ダイオード(LED)ですが,ダイオードの基本的な性質は光を出すこととは別のところにあります。

P-Vグラフと気体のする仕事

「気体がした仕事」というのは,問題を解く上でかなり重要な要素です。今回はその求め方を学びましょう。

はねかえり係数

自由落下したボールが床と衝突するとき,野球のボールとテニスボールでははねかえる高さが異なります。このように,材質によってはねかえりやすさが異なるわけですが,今回はその「はねかえりやすさ」を表す方法を伝授したいと思います!

凸レンズ・凹レンズ

眼鏡やコンタクトレンズをつけている人はもちろん,スマートホンのカメラなども合わせれば,現代社会でレンズと無関係な人はほとんどいないはず。そんなレンズに関する知識を身につけていきましょう!

半導体

導体と不導体の中間の性質をもつ物質を半導体といいます。一見中途半端な性質に思えますが,半導体は今日のテクノロジーを支える大事な役割を担っています。今回は半導体の種類について学んでいきましょう。

運動量保存の法則

運動量保存の法則は,運動方程式や力学的エネルギー保存則と並ぶ最重要法則です。衝突の問題では運動量保存則が大活躍しますが,「衝突以外にも運動量が保存する場面はあるか?」という問題についても考えてみましょう。

内部エネルギーの保存

前回の記事で内部エネルギーの値(またはその変化量)を求めることができるようになりましたが,エネルギーは求めるだけではもったいない!例題を通じて,内部エネルギーの使い方を学んでいきましょう。

全反射

屈折率の異なる物質に光を入射すると,光は境界面で一部反射して,一部屈折します。ところが,“ある条件” が揃うと屈折光がなくなり,すべて反射してしまいます。今回はその条件を探ってみましょう。

コンデンサーを含む直流回路

これまで回路の問題といえば抵抗が主役でしたが,そろそろバリエーションを増やしていきましょう。今回は,抵抗の他にコンデンサーが組み込まれている場合の回路について見ていきたいと思います!

光の反射・屈折

反射と屈折は光に限らず,どんな波でも起こる現象ですが,高校物理では光に関して問われることが多いです。以前,反射の法則・屈折の法則の説明はしていますが,ここでは光に限定して,もう一度詳しく見ていきたいと思います。

内部エネルギーと温度

前回,最終的に気体分子の平均運動エネルギーが求められました。これは分子の話なのでミクロの世界。今回はマクロな視点から見たときの気体のエネルギについて学習しましょう!

キルヒホッフの法則

ひさしぶりに電気回路の問題に挑戦しましょう。物理基礎は中学レベルと大して変わりませんでしたが,ここから本格的にレベルアップしていきます。まずは物理基礎で学習した「電気回路における原則」を思い出しておきましょう。

光の特徴

光は他の波とちがった不思議な性質をいくつももっています。今回はそのあたりも含め,光に関する基本的な事項を確認していきましょう。

気体の分子運動論③

前回得られた圧力の式から何か分かることはないか,考察してみたいと思います。前回までの記事の続きとなりますので,気体の分子運動論①,②を未読の方は,まずそちらを読んでください。