通信 【波動光学】回折格子の性質と回折角の計算問題
回折格子とは光を複数のスリットにより分解し、干渉を利用して波長ごとに異なる方向に光を分散させる光学素子です。分光器やレーザーの波長選択装置など、様々な工学分野に用いられています。
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数学 フーリエ級数を用いた3次元ラプラス方程式の級数解法
問題下記のように、\(x=a,y=b,z=c\)の3次元の矩形型の箱を考える。\(z=c\)の境界面でのポテンシャルを\(f(x,y)\)、\(z=c\)を除くすべての境界面において、ポテンシャル\(u(x,y,z)=0\)のとき、箱内部の...
数学 フーリエ級数を用いた一次元熱伝導方程式の級数解法
今までの記事でちょくちょく出てきましたが、偏微分方程式はフーリエ級数、変換、ラプラス変換を利用すると手計算で求められる場合があります。院試でも、京大(情報学研究科)の先端情報専攻で出題されることがあります。本記事では、フーリエ級数を用いて熱伝導方程式を解いてみます。
電子回路 エミッタ接地、ベース接地トランジスタの電流増幅率、安定指数の解説
エミッタ接地の電流増幅率コレクタ電流に対するベース電流の比に対し、(1)式を使用します。\begin{aligned}\beta=\dfrac{I_{C}}{I_{B}}=\dfrac{I_{C}}{I_{E}-I_{C}}=\dfrac{\alpha}{1-\alpha}\end{aligned}
電気回路 院試でよく使う電気回路の基本事項まとめ
本記事は、院試に向けた電磁気学の基本事項をまとめた記事の電気回路バージョンになります。インダクタ、キャパシタを虚数(フェーザ表示)で表して、後は高校数学と同じ計算をすることが多いですが、大問の後半には、テブナンの定理や供給電力最大則を利用した問題がよく問われます。
電磁気学 院試でよく使う電磁気学の公式まとめ
院試の電磁気学において出題される問題は、ある程度パターン化されている一方で、パターンの数は多いです。そのため、使用する関係式は多岐にわたります。本記事では、クーロンの法則から始まり、使用する式を重要度順にリストアップしました。院試までの総チェックとして活用しましょう。
電磁気学 静電界の回転は0(無渦)であることの説明と例題
静電界とは時間変動しない電場\(E(t)=0\)エネルギーが保存する場渦が発生しない。\(rot\boldsymbol{E}=0\)1.ばかり言われていますが、電磁気学を根本から理解する上で、2.3も必要な性質です。
電磁気学 可動コイル型電流計と正接電流計の計測原理
可動コイル型電流計永久磁石(N,S極)の間に回転できる可動コイルを設置する構成です。可動コイルに計測したい電流を流すと、電磁力によりコイルが回転します。電磁力は可動コイルに流す電流に比例することから、回転の大きさによって、計測する電流の値が分かるということですね。
電磁気学 【境界条件】磁性体境界面で発生する磁場の計算問題
磁性体とは磁化ベクトルを持つ物質を言います。磁化とは、物質内部で磁気双極子モーメントが発生することを言い、これにより、物質から外部へ磁場が発生します。現実に存在する物質は、大なり小なり磁化しますが、一般的には強く磁化される物質を磁性体と呼ぶことが多いです。
電磁気学 【例題付き】遠く離れた導体を接続したときの電荷の移動
基本事項は変わりません。接続した導体同士の電位は等しいことを念頭に解いていきます。また、本問の条件でにおいて導体は接地していませんので、接続前後で総電荷量は変わらないことにも注目します。