工学

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全天空照明の計算方法を解説|立体角投射率・形態係数・直接照度・間接照度の求め方

建築環境工学における天空光による室内照度計算では、光束発散度、立体角投射率、形態係数、直接照度、間接照度など複数の概念を組み合わせて計算します。特に開口部が天井面の場合と壁面の場合では、入射する光束の考え方が異なるため注意が必要です。この記...
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太陽光パネルのバイパスダイオードの仕組み|影やセル高抵抗による発熱を防ぐ動作を解説

太陽光発電システムでは、パネルの一部に影がかかったり、セルの劣化やはんだ不良によって抵抗が増加したりすると、局所的な発熱(ホットスポット)が発生することがあります。このとき重要な役割を果たすのがバイパスダイオードです。この記事では、太陽電池...
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B種接地線の電流値が増える原因とは?接地抵抗値を変更すると漏れ電流は低下するのか解説

高圧受電設備では、変圧器のB種接地線に流れる電流を監視することで、設備の異常や絶縁状態の変化を確認しています。接地抵抗値を変更すれば接地線電流を抑えられるのではないかと考える場合がありますが、実際には電流が流れる原因を理解したうえで対策を検...
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制御工学のナイキスト線図・ボード線図・ニコルス線図とは?特徴や使い方をわかりやすく解説

制御工学では、制御系の安定性や周波数特性を確認するために、ナイキスト線図・ボード線図・ニコルス線図といった解析手法が広く利用されています。これらは同じ周波数応答を異なる形で表現する方法ですが、それぞれ得意とする確認ポイントが異なります。この...
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避雷導線が水道管を跨ぐ場合の施工方法と注意点|地中配管・離隔距離の考え方を解説

避雷針設備を新設する際、避雷導線のルート選定では他の埋設配管や設備との離隔距離が問題になることがあります。特に水道管などの金属ではない配管を避雷導線が跨ぐ必要がある場合、どのように処理すればよいのか判断に迷うケースがあります。この記事では、...
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3cm角のペルチェ素子はどれくらい冷える?温度変化の目安と使用時の注意点を解説

ペルチェ素子は電気を流すだけで片面を冷却し、反対側を発熱させることができる便利な電子部品です。小型の3cm角程度のペルチェ素子でも冷却用途に利用できますが、実際にどれくらい温度を下げられるのかは、使い方や放熱方法によって大きく変わります。こ...
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超低ノイズ電圧リファレンスを実現する方法|1nV/√Hz級ノイズ低減の考え方とRCフィルタ設計

高精度な電子回路では、基準電圧(電圧リファレンス)のノイズが測定精度や回路性能を大きく左右します。特に1nV/√Hz@1kHz程度という非常に低いノイズレベルを求める場合、市販の高性能リファレンスICだけでは要求を満たせないことがあります。...
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溶接作業場でアルゴン・液体窒素を扱う場合の換気対策|局所排気装置が必要な理由を解説

溶接作業を行う現場では、アルゴンボンベや液体窒素などのガスを使用することがあります。これらは便利な材料ですが、作業環境によっては酸欠や溶接ヒュームによる健康被害のリスクがあります。この記事では、溶接作業場で必要となる換気対策や局所排気装置の...
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工学部の研究室選びで失敗しない方法|機械系研究室の内容や大学選びのポイントを解説

工学部への進学を考える高校生の中には、大学選びで「研究室を見て決めたほうがいい」と言われても、実際に研究室で何をしているのかイメージできない人も多いでしょう。特に機械工学系では、ロボット、自動車、航空宇宙、材料、エネルギーなど研究分野が幅広...
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手回し発電機でスマホ充電は可能?コンデンサーを活用した電力保存の仕組みを解説

小学校の理科実験などで使った手回し発電機を見ると、「これでスマホを充電できないのか」「コンデンサーを使えば電気を貯められるのでは」と考える人も多いでしょう。実際、コンデンサーは電気を一時的に蓄えることができる部品であり、発電機と組み合わせた...