まとめ
1. 静電エネルギーの基本概念
- 電流:電荷の移動によって生じる。公式は \(I = \frac{dQ}{dt} [A]\)。
- 並行平板コンデンサ:容量 \(C\) は \( C = \frac{Q}{V} \) で表される。
- 静電エネルギー: \( U = \frac{1}{2} CV^2 \) または \( U = \frac{1}{2} QV \)。
2. 静電エネルギーの利用
- 比較:静電エネルギーと磁気エネルギーの比較。磁気エネルギーが優位。
- 材料の電界強度:空気やポリエチレンなどの材料の絶縁破壊電界。
3. クーロン力
- クーロンの法則:電荷間の反発と吸引現象。公式は \( F = \frac{Q1 \cdot Q2}{4\pi \epsilon_0 r^2} \)。
- ローレンツ力:電界と磁界中での電子の受ける力。公式は \( F = q(E + v \times B) \)。
4. 電気集じん機
- 原理:クーロン力を利用してガス中の粒子を帯電させ、集じん板で捕獲。
- 応用例:製鉄所、都市ごみ焼却場、火力発電所での排ガス処理。
- 集じん機の種類:従来の機械式(サイクロン方式)と電気集じん機。
5. 粉体塗装の原理
- 静電乾式吹き付け法:帯電した粉末塗料を圧縮空気で噴霧。
- 流動浸漬法:高温にした対象物に粉末塗料を付着させる方法。
6. プリンタとコンデンサマイクロフォン
- プリンタ:感光ドラムと感光体を利用して印刷を行う。
- コンデンサマイクロフォン:電極間距離を変化させて電気信号に変換。
7. 点火装置
- スパークプラグ:ガソリンエンジンで火花放電を発生させるための装置。
確認問題セット1セット2セット3
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まとめ
1. 点火器具
- 圧電素子(ピエゾ素子):圧電体に力を加えることで電圧を発生させ、ガスコンロやライターなどの点火に利用。
- 応用:マイクロフォンにも使用。
2. オゾナイザ
- 機能:空気中の酸素をオゾンに変換する装置。
- 無声放電:ガラスなどの誘電体を介して電極間で放電し、酸素をオゾンに変換。強力な酸化作用を持ち、殺菌や脱臭に効果がある。
- 応用例:水道水の殺菌、空気清浄、半導体の洗浄、漂白など。
3. コロナ放電による表面処理
- 用途:プラスチック表面の印刷性・接着性の向上。
- プロセス:コロナ放電で表面にOH基やカルボニル基を導入し、親水性を付与。
4. 放電加工と電子ビーム
放電加工
- 形彫り放電加工:電極と対象物との間でアーク放電を用いて表面を除去し、複雑な形状を転写。
- ワイヤ放電加工:細いワイヤを電極として使用し、自由な形状の加工が可能。
電子ビーム加工
- プロセス:真空中で電子を加速し、対象物に照射して溶接や表面改質を行う。
- 特徴:熱影響が少なく、微細な加工が可能。
電子線照射
- 機能:電子ビームを高速に加速したもので、表面改質、耐熱性・強度の向上、滅菌などに使用。
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