トーク:高等学校物理/物理I/電気
現在この記事は書きかけになっていますが、ちょっと今のままだと書きにくいので、項目とキーワードをもうちょっと書いてみたいと思います。現時点での見出しは学習指導要領に沿ったものになっていますが、「モーターと発電機」の話をするまでに必要であろう事柄や、例年の大学入試センター試験で要求されている知識（=物理Iで獲得すべきとされる事柄）を追加し、再編集してみたいと思っています。やや大きな編集になるので、一度こちらにまとめておき、コメントなどいただけたらと思います。特に何もなければどんどん書いてみたいと思います。以下、項目の案です。
- 電気と生活
- 現状でも問題ないかと思います。可能ならこの後勉強する電磁誘導などのキーワードを含めるとよいかもしれません。
- 静電気
- モーターと発電機の話をする前に、電磁気学の基本事項を抑えておきます。静電気、電荷とは何か、導体・不導体、帯電、静電誘導、誘電分極、箔検電器の実験など。電場と電気力線についても軽く触れる必要があるかもしれませんが、物理IIで学習するものですので、必ずしも必要ではないかもしれません。
- 電流と磁場
- 電流と電圧は中学校の復習程度に軽く触れた方がよいかもしれません。直流、電圧、電流、抵抗、オームの法則、合成抵抗。さらに、電波の話をするために電場と電気力線について少し触れておいた方がよいかもしれません。
- 磁気も小中学校の復習程度に触れた方がよいかもしれません。磁石、磁場、磁力線。
- モーターと発電機
- 初めに電流と磁場の相互作用について説明します。直線・円形・ソレノイド電流の作る磁場、右ねじの法則。詳細は物理IIで学ぶことになりますが、ここでは定性的な話だけできればよいとおもいます。
- 次に電流が磁場から受ける力を説明し、モーターの話をします。フレミングの左手の法則。これも定性的な話だけでよいでしょう。
- 最後に、電磁誘導を説明し、発電機の話をします。レンツの法則、ファラデーの電磁誘導の法則、電磁誘導、誘導起電力、誘導電流。
- 現在は水力発電について書いていますので、いろいろな発電方法や、いずれにしてもタービンを回して電圧を発生させていることがかければよいとおもいます。太陽光発電はまた話が別ですが、物理Iの範囲を超えていますのであまり触れない方がよいかもしれません。
- 交流と電波
- 直流に対して交流を説明し、電化製品などとの関連を述べます。交流は時々刻々と電圧が変化しているため、例えば家庭の「電圧100V」が何を意味するのか説明します。最大電圧、実効値。
- 交流の周期性の補足として、周波数や周期といった話が少しできるとおもいます。電波と関連付けてもよいかもしれません。
- 交流電源が家庭に届くまでには変圧器で徐々に電圧が下げられてきます。相互誘導とトランスの話ができるとよいとおもいます。
- 電波の発生については、電場と磁場の時間変化の相互作用云々と難しいことを言ってもしかたがないので、大雑把な話だけできればよいとおもいます。周波数帯を広げて電磁波の話をしてもよいかもしれません。
- 電波の利用例として、ラジオやテレビなどの電波の変調について簡単に説明してもよいかもしれません。