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大学入試問題例(エネルギー問題)

基礎ほど難しい。『電荷』と『エネルギー』の間の問題。記事の文末に追記した。電気現象の解釈矛盾の最大問題、それが電池が『エネルギー』の供給源であるとの認識の欠落であると理解した。論理性の欠落が科学論の課題だ。電気回路技術論は貴重な実用における技術科学文化である事には変わりがない。『電子』による科学理論・物理学理論が自然現象の真理を説くものではない事である。『電荷』は決して自然界には存在しないのだ。そこで次の問題である。

大学入学試験で、次のような問題を課したなら。

【問題】上の図の電気回路で、電池をスイッチSでコンデンサにつないだ。次の問いに答えなさい。

(問1)電池は何を供給する機能用品ですか。

(答) (         )

(問2)コンデンサには何が貯まりますか。

(答) (         )

現在の教育課程で子供たちに教えている事に対して、その教育内容をどれだけ修得し、大学での進んだ高等教育を受けるに必要な能力を備えているかを見るのが入学試験の目的であろう。

答えは (エネルギー) でなければならない筈だ。

もし (電荷)と回答したら、おそらく教育内容を修得した効果が出た事に成りそうだ。特に、(問2)のコンデンサに電荷が貯まるとなれば、教育内容に沿うとなろう。

コンデンサの正電極側には電池からどのように『正の電荷』が貯まる事になるか。クーロンの法則に逆らって、どれ程の同じ『正の電荷』が密集できるのだろうか。

(2021/05/27)追記。コンデンサと電荷‥についての記事で、電流は流れないけれども電荷は貯まると❓ この解説記事は余りにも酷過ぎる。こんな内容を学習する羽目にある学習者はどうなるのか。間違いを世界に広げる手先になるのか。通商産業省は、こんな解説の試験問題が出題されるとすれば、受験生に対して誤った知識を要求する事に成る。これが科学技術論か? と言わなければならない事態になった事はとても悲しい。50年前に、筆者も電気主任技術者第二種免許(宮澤喜一通産大臣)の認定を受けた。当時の電気工事士、高圧電気工事士などの免許も取得した。電気回路の解析は得意だ。しかし残念ながら、電気技術理論は極めて重要な技術論ではあるが、それは自然界の真理からは程遠い科学技術用の仮想概念(自然の真理としては、電圧や電流の概念が)でしかないのだ。その理論的現状の混乱の責任は『現代物理学理論』が背負わなければならない問題である。更に子供達への教育の未来について、喫緊の課題として教育機関及び授業担当の教育者・教科書編集者がその責任を負わなければならないのだ。論理的矛盾に目をつむる事は許されない筈だ。科学技術理論と物理学理論の違いを明確にすることが求められている。

電気現象の基礎を深く考えると、だんだん科学理論と言う内容はその論理性が無いことに気付く筈なんだが?結局『電荷』と言う自然界に存在しない物理概念量を仮想して構築したところに問題が有ったのだ。

中学生への応援電気回路論

(2021/04/30) 。一緒に新しい世界への扉を開けよう。
誤謬に満ちた科学理論の真相を知ろう。その根源は『電子論』に在る。未来は君たち若者が担っている。学習の楽しさを学ぼう。『楽しい不思議がいっぱいの自然』だから、汲めども尽きぬ宝の山だ。

白熱電球のエネルギー変換が中学2年生の学習課題になっている事を知った。自然の優しいそして深い不思議の宝物を探しに行こう。少し手助けしたい。


懐中電灯の電気回路だ。一番易しい基本の電気回路だろう。電池と電球をスイッチS と電線でつないだ回路だ。学習内容はこの回路で、白熱電球のエネルギー変換の意味を理解することが目標らしい。

しかし、その白熱電球の【エネルギー変換】と言う電気現象を理解するという事は途轍もない物理的意味を理解しなければならないのだ。その『物理的意味』と言う内容は、残念ながら物理学理論できちんと解説できる状態にまで、自然現象を認識できていないのだ。自然現象は本当は易しい意味にも拘らず、構築された科学理論では、複雑な捉え方をするように概念・定義を決めているから、本当の自然現象の理解に到達していないのが現状だ。若い皆さんは回り道をしないで、自然に素直に向き合う事によって複雑な概念など知らなくても納得できる解釈に到達できる筈なのだ。その為の話でお手伝いをしたい。

最大の物理学理論の欠陥。それは空間に在る『エネルギー』を認識していない事だ。巷の解説で、『エネルギー』とは?と問えば、「仕事をする能力」などと説明されている。仕事をする能力等と言われても理解できますか?『光』とはどの様なものでしょう。身の周りにあふれて、景色や文字や自然の世界の花や虫の姿を見せてくれる物理量、それがその『光』だ。それは空間を光速度で流れる『エネルギー』なのだ。その人に景色を見せる能力をもって、光の仕事をする能力と解釈するのかも知れないが、そんな意味で仕事とは言わなくて良かろう。光のエネルギーの流れで景色を認識できると言う、日常の『エネルギー』の世界を知って、まず基本的認識にそのことを感じて欲しい。光の姿がどんな物かは知らなくても今は良い。何で光の話をしたかと言えば、電気現象は、電線路で囲まれた空間を流れる光のエネルギーの現象だから。

上の図の電気回路の動作原理を考えよう。回路は3つの部分に分けられる。電池、電線路そして電球の3つである。それらがどの様な電気現象の機能を果たしているのか。結論を言えば、それはすべて『エネルギー』に関わる機能である。

『エネルギー』とは何か。

この最も自然界の基本である『エネルギー』の意味が、現代物理学理論では捉え切れていないのだ。身の周りに溢れている『エネルギー』の空間像が分かっていないのだ。存在もしない『電子』を仮想的に概念として設定し、それを電気現象を解釈する基本素子として定義し、それに因って理論を構築してきたのだ。残念ながら教育がその『電子』によって電気現象を解釈する伝統的論法で成されているのだ。『電子』などでは結局いつまでたっても論理性で納得できない迷い道を歩くことになるのだ。もっと簡単に、『エネルギー』の意味を感覚的に捉えられれば、すべての電気現象が分かりやすくなる筈だ。そこから電気の技術法則の意味が自然現象との関係で分かるのだ。

電池とは何か。

電池とは『エネルギー』を貯えた電気製品だ。その電池の中にどのような『エネルギー』を貯えているのか。この『エネルギー』がどの様なものかを現代物理学理論では認識できていないのだ。その『エネルギー』の解説が出来ないのだ。決して『電子』はその『エネルギー』の運搬の役割など担えない。『電荷』も『電子』もこの自然世界には無いのだ。だから、その解釈は若い未来の皆さんの解釈に掛かっているのだ。

乾電池のエネルギーが行方不明 (2021/05/91)。電子でエネルギーは運べない。

電線路の役割。

電線路は最低二本の導線で囲まれた空間が必要だ。電池のエネルギー(光と同じエネルギー)を負荷(電球など)に届ける伝送空間を構成する機能設備だ。

電球の機能。

電線路空間を伝送された電池のエネルギーを電球のフィラメント内に貯蔵して、高エネルギー密度の高温度空間とする。その空間の飽和エネルギーが光のエネルギーに変換されて空間に放射される。白熱電球は電池のエネルギーを只光に変換する機能技術製品である。電子などは無用である。

乾電池と花一匁 (2021/01/13) 。