電験三種講座，講義紹介：機械3（直流機／電熱と電気加工〈ガイダンス〉）
予約受付を開始した講義について，簡単な紹介を書いてみたいと思います。
あくまでも「簡単な紹介」ですので，講義で扱う全ての項目に触れているわけではありません。
機械科目の3回目の講義は「直流機／電熱と電気加工〈ガイダンス〉」です。
直流機（発電機）
発電機一般の原理
まずは（直流機に限らず）発電機一般の原理について学びます。
もしも「発電機の原理はフレミングの右手の法則」とだけ理解しているのであれば，もう一段階深い理解が必要になります。
また，発電している様子を「エネルギー保存の法則」という観点からも眺めてみます。
直流発電機の原理
何の工夫もなく直流発電機を作ると，困ったことに遭遇します。
まずは，どんな「困ったこと」があるのかを知ることが重要です。
そして，その解決策を学ぶことで，直流機における本質的な「工夫」を知ることになります。
「工夫」を理解するためには，やはり直流機を少しずつ「動かして」みて，回路がどう切り替わり，起電力がどう変化するのか，といったところまで観察する必要があります。
（講義では，ワークシートを使って，回路の切り替わりや起電力の変化を観察します。）
コイルの巻き方
コイルの巻き方には2種類あること学びます。
重ね巻きについては少し踏み込んで，回路構成や回路の切り替わり方まで学びます。
直流機の起電力
直流機の起電力を導出するアプローチは，主に2つ（面倒なものと，簡単なもの）があります。
講義では「簡単なもの」を紹介します。
直流機の断面図の見方
参考書などでは，直流機に関して「おかしな断面図」が登場して，読者を困らせます。
「おかしな断面図」が何を意味しているかを説明します（それは自明ではありません）。
電機子反作用
電機子反作用について，その結論だけを聞かされても，なんのことだかサッパリ分からないでしょう。
電機子反作用について，時間と紙面を費やして説明いたします。
電機子反作用への対策
電機子反作用への対策として，補極と補償巻線について学びます。
「原理的な考え方」を理解しておくことで，論説問題にも自信を持って対応できることでしょう。
整流
整流時に何が起きるのか，そしてその対策としてどのようなものがあるのか，を学びます。
（少し難しいかもしれませんが…）
各種発電機の原理図・等価回路・諸特性
各種の発電機において，まずは原理図を描き，その原理図から等価回路を描き下します。
等価回路を覚えるだけの学習では，皆さん自身の心の中に不安がつきまとうことでしょう。
自分で原理図を描き，その原理図を理解したうえで「ならば等価回路はこうなるはずだな」と思いながら等価回路を描くことこそが，良い勉強となります。
諸特性については，等価回路と原理図を「同時に眺める」ことで，大いに理解が進むはずです。
直流機（電動機）
電動機一般の原理
まずは（直流機に限らず）電動機一般の原理について学びます。
もしも「電動機の原理はフレミングの左手の法則」とだけ理解しているのであれば，もう一段階深い理解が必要になります。
また，動作原理について考察することで，我々の直感に反する結論と遭遇することになるでしょう。
直流電動機の始動
直流電動機固有の，始動時の問題について学びます。
「どのような問題があるのか」を理解すれば，「どう対策すれば良いのか」も理解できます。
各種電動機の等価回路・諸特性
各種電動機において，等価回路を見ながら諸特性を考察します。
（諸特性のグラフを暗記するだけの学習はお勧めしません）
始動法と速度制御の考え方
直流電動機には，「始動時の問題をどのように回避するか」というテーマと，「どういう手法・考え方で速度制御するか」というテーマがあります。
それぞれについて学びます。
直流機（発電機・電動機）のパワーフロー
直流機（発電機・電動機）のパワーフローについて学びます。
その際（あまり語られませんが），「鉄損は，電気エネルギーと機械エネルギーの変換前で発生しているのか，変換後で発生しているのか」ということについても説明いたします。
電熱と電気加工〈ガイダンス〉
電熱と電気加工については，学習の方針を提示いたします。
時間があれば，ヒートポンプシステムを「エネルギー」という観点から眺める話もしたいと考えています。
この内容が理解できれば「夏，暑いから冷房する」ということが何を意味するかが分かるでしょうし，「暑いからといって冷蔵庫の扉を開け放つのは，賢い行為ではない」ということも理解できるでしょう。
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