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こんにちは!さんとうきんです。
この記事では電験三種の照明の公式と過去問3問を解説しました!
行間を多めにしたので答えは見えないと思いますが気になる方はYouTubeでも上げているのでそちらをご覧ください。→YouTubeはこちら

なかなか照明の単元は閲覧数が伸びないのですが、今回わざわざこの単元を取り上げたのは点数が取りやすいからです。パワエレも頻出なのですがパターンが出尽くしていないので本番に得点源にするにはかなりの勉強時間が必要なのかなと思われます。また。パワエレの本質は微分積分なのでそこで詰まると得点源にはできません。。。

一方、照明はパターンも暗記量も頻出度も文句なしなくらい安定していて絶対取得する単元になります。自分はここが分かりにくかったという所を動画では言えたのですがブログだとあまり伝わらないかもしれませんので、併せて動画の閲覧もしていただくと幸いです。

スクリーンショット (376)





主に、分かりにくかったのは立体角と次元についてです。次元は単位の話で照度の部分で式変形がなかったので少し調べました。

スクリーンショット (377)






まず、今回の過去問で出てくる公式ですが書きだしてみてください。次のスライドで答え合わせになります。照度は2つ式があります。参考書によってはないかもしれません。

スクリーンショット (378)






こんな感じになりましたか?
書けなかった方は後日復習してくださいm(__)m

スクリーンショット (379)






照度に2つ公式がありますが、平均照度と見比べると光度Iがある方は光束が抜けていて次元が違うように見えます。なので光度を入れるにはどうしたかというのを書きました。あくまでも照度の定義は光束を面積で割ったものであるというのは変わりません。こういう出発点がどっちなのかがぶれると分からなくなります。

スクリーンショット (380)






出典はこちらになりますm(__)m

スクリーンショット (381)






H30年の照明の問題です。大体10分以内でこなしたいです。解き終わりましたら次のスライドで解答になります。

スクリーンショット (382)






こんな感じになります。立体角は数式で暗記しなければなりませんが、ここでも元々の定義を振り返ると面積を距離の二乗で割ったものが立体角です。距離を1にして、θが0だと表面積Sは0になります。公式もカッコ内が0なので同じになりなります。次にθが90度の時は表面積が2πになります。カッコ内は1なので2πでこれも同じ値になります。2π(cosθ-1)と表面積を距離の2乗で割ったものはどうやら正しそうですだなというのが分かると思います。厳密にいうと積分が必要になるのでここでは割愛します。

解答に戻りますが、どの方向にも光度が等しいというところから立体角を4πと判断してもいいですし、公式にθを入れてもいいです。θを代入するならばここでは180度というわけです。

スクリーンショット (383)






次にH29年度の問題になります。少し文章が多いので10分以上かかるかもしれませんが、数分考えても手が止まるようであれば答え合わせで良いと思います。次のスライドで解答になります。

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(a)から。やり方が人によって少し違うと思うので細かくは書きませんが問題文が長いわりに普通の問題でした。最近は文章の量を多くして時間をかけさせるのが増えているので本番でもビビらないように演習を重ねましょうm(__)m

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(b)です。平均照度を考える時にこの公式も原則、照度なので光束を面積で割ります。しかし、横の照明からも光が入るのに面積Aの考え方が一つあたりで良いのはなぜでしょうか?

左から1、2、3と照明に番号を振ると1番の照明の光は2と3にも届きます。しかし、2からも3からも同様の光束が届くので打ち消しあうと考えて1番の光束は1番の面積へすべて落ちるというわけになります。

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最後に、H27年の過去問になります。次のスライドで解答になります。

スクリーンショット (387)






こんな感じです。ここは特に公式に代入なので良いかなと思います。

スクリーンショット (388)


【最後に】
いかがでしたでしょうか?
照明は他の単元より簡単な割に毎年10点も出題されているので割のいい単元だと思います。今後もこういった頻出単元についてYouTubeでアップしていきますのでチャンネル登録よろしくお願いしますm(__)m





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