2009/06/01
電験三種取得講座（理論）
☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆ 今週は「電子回路」に関する情報です。 ☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ☆★☆★☆★ 電験三種を取得しよう！ Vol.021 ☆★☆★☆★ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ こんにちは！ ここまで、電気理論について学習してきた。電気理論のなかでも、ちょっと難し そうなのが電子について。 最新電気動向を学習していく上では、どうしても、この電子については避けて通れ ない。しかし、専門的に踏み込んで学習することは、第三種電気主任技術者を勉強 していく上では得策ではない。今回、電子について説明していくが、今まで（過去 の出題問題）の傾向を踏まえて上で、学んでいこう。 あくまで、基礎的な部分の説明にしておくので、余力のある読者については、より 深く学んでおくことをおすすめする。 さて、電子の動きか学習していこう。 １．電子放出 （１）熱電子放出 被熱体（金属）に熱を加えると、一定温度以上で表面が振動し、電子が放出される。 これを熱電子放出といい、熱電子によって放出した電子を熱電子という。 （２）光電子放出 金属に光を照射したとき、表面が振動して、電子が放出される。光によって放出され た電子を光電子という。 （３）２次電子放出 金属にエネルギーを持った電子を衝突させると、金属中の電子が表面から飛び出す。 衝突させた電子を一次電子、飛び出した電子を二次電子という。 （４）電界放出 金属板に一定以上の電圧を加えると、金属板から電子が放出される。これを電界放出 という。 ２．電子の力 （１）電界中の電子 電荷Qが電界E内にあるときの、電荷の受ける力Fは F（N：ニュートン）=Q（C：クーロン）E（V/M：ボルトパーメートル）であらわすこと が出来ます。 一般に電子の場合、電荷はeであらわすので、F=eE また電子の運動エネルギーWは、 W（J：ジュール）＝ｍｖ２（2乗）/２とあらわすことができます。 ｍ：電子の質量（ｋｇ） ｖ：速度（ｍ/ｓ） さらに、Fの力でｄ（ｍ：メートル）動いたときの仕事W´は W´＝eEｄ＝e＊V/d*ｄ＝eV となる。 （２）磁界中の電子 F=ｖBe・・・ローレンツ力 電子は円運動をする。 電界中の電子、磁界中の電子については、出題頻度が高く、また式の展開が要求され るケースも多い。 運動理論を確実にマスターし、式を導き出せるように練習しておきてください。 ３．半導体 （１）真性半導体 （２）不純物半導体 ○ｎ形半導体 ○ｐ形半導体 まず、真性半導体について覚えましょう。ついで、不純物半導体であるｐ形、ｎ形に ついてそれぞれの特徴を捉えて学習すると良いでしょう。 （３）半導体の性質 半導体さまざまな電気的特性を持っています。それでは、その特性について学習して いきましょう。 （１）光電効果・・・光を当てると電圧を発生したり、電流が流れやすくなる。 （２）熱電効果・・・異種金属を接続し、一端を熱すると電流が流れる。 （３）ペルチェ効果・・・2種の金属を接続し、直流電流を流すと、一端が発熱、他端 では冷却が起こる。 （４）ホール効果・・・導体や半導体に電流を流し、電流と直角に磁界を加えると、 それらと直角の方向に電圧が生じる。 （４）キャリアの速度 V=μE ｖ：速度（ｍ/S） μ：移動度（ｍ２（二乗）/V・S） E：電界（V/ｍ） ※キャリア：電子と正孔 （５）ｐｎ接合 p形半導体とｎ形半導体を接続したものをpｎ接合という。 ４．トランジスタ （１）p形半導体とｎ形半導体を組合せ、pnp npn 構造としたものがトランジスタで あり、電気信号の増幅やスイッチングを行う。３端子あり、エミッタ（E）ベース（B）コレクタ（C）であらわす。 お手持ちのテキストで、図記号を確認し、覚えてください。 このほか、電界効果トランジスタ（FET）も出題頻度が高いです。要チェックです。 （２）増幅回路・発信回路 小さな電気信号を大きな電気信号に変えることを増幅といいます。その 装置を増幅器といいます。 ○発信回路の種類 ・CR発信回路 ・ハートレー発信回路 ・コルピッツ発信回路 ※電流増幅率や発信周波数について、問われる問題が出題されることがあります。 基本的な概要は覚えておきましょう。 （３）演算増幅器 演算増幅器（OPアンプ）：反転入力端子（―）と非反転入力端子（＋）の二つの 入力端子を持ち、出力は一つ、２入力端子間の電位差は０と考えてよい。 ○非反転増幅回路 ○反転増幅回路 ○差動増幅回路 トランジスタの問題を解くには、トランジスタに関する知識が必要です。テキストを しっかり読んでおくと理解できるものと思います。計算にいたっては、それほど複雑 な計算は出題されないと思います。 がんばってください。 次回は、電力（送電）です。 こちらも見てください！URL http://ameblo.jp/pe-japan/
