電験三種講座，講義紹介：機械4（同期機／電気化学〈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4回目の講義は「同期機／電気化学〈ガイダンス〉」です。
同期機（発電機）
同期機の構造
まずは同期機の（原理的な）構造について学びます。
それと同時に，参考書などに描かれた断面図を「どう読み取るか」ということも学びます。
起電力の発生
三相の起電力が発生する様子を，電磁気学の理解をもとにして調べます。
瞬時瞬時において，コイルにどちら向きの起電力が，どの程度の大きさで発生するかを調べて，起電力のグラフを描くのです。
このような作業が，その後の学習を「地に足が着いたもの」にしてくれることでしょう。
電機子電流による起電力
コイルに電機子電流が流れることにより回転磁界ができますが，その回転磁界はコイルに起電力を発生させます。
その様子についてもまた，グラフを描く作業をします。
このあたりの理解が「電機子反作用リアクタンスとは一体何なのか」を知るためのキモになるのです。
電機子反作用リアクタンス
電機子反作用リアクタンスの「正体」が何なのかを考察します。
当講座では「仮想的なリアクタンス」とか「リアクタンスのようなもの」といった曖昧なままの扱いをよしとせず，その「正体」を突き止めます。
等価回路の導出
ここまで学習を進めれば，いよいよ等価回路を導出することができます。
- 内部ではこのような電磁気学的現象が起きているのだから…
- それはこんな等価回路で表現するのが妥当であろう
と，納得ずくで導出することができるでしょう。
電機子反作用の見方
電機子反作用をどうみるかについては，主に2つの見方があるのですが，通常は1つの見方しか紹介されません。
当講座では，2つの見方を提示しますので，より「立体的な」理解が得られることでしょう。
起磁力の合成と磁気飽和との関係
起磁力の合成と磁気飽和との関係は，あまり表だって語られないのですが，とても重要なテーマです。
この部分に誤解があれば，その後の学習（電験三種，二種，一種）において，目に見えない大きな代償を払うことになるでしょう。
無負荷飽和曲線・三相短絡曲線・短絡比
重要なテーマではありますが，説明はオーソドックスなものになるでしょう。
外部特性曲線・電圧変動率
「負荷をつないで負荷電流を流せば，電源の端子電圧は下がる」と思いがちですが，そうはならないのが交流の面白いところでもあります。
同期発電機の出力
同期発電機の出力の式を，等価回路をもとに導出します。
ここで得られる式は非常に重要で，それは同期機にとどまらず，いたるところで使われることになります。
「口に合わない」からといって，避けてはいけません。
同期発電機の出力の式を徹底的に研究する
「回路が同じなら，結論も同じ」です。
同期発電機の出力の式は，いたるところで使われることになります。
なぜかというと，同期発電機の等価回路と「同じ回路構成」が，電力ネットワークのいたるところにあるからです。
ですから，ここで徹底的に研究して得られた知見の全ては，同期発電機のみならず，同じ回路構成の箇所においてそのまま適用できるのです。
界磁電流を増やすとどうなるか
結論は大抵の書籍に書いてあります。
しかしその結論を得るためには，大前提が2つ必要です。
※多くの書籍では，その大前提2つが欠落しています。
講義では，「必要な大前提2つ」も併せて紹介します。
同期機（電動機）
等価回路・出力の式
同期「発電機」の等価回路と出力の式を理解しているという前提で，同期電動機の等価回路と出力の式を紹介します。
電機子反作用とその利用
「電機子反作用」というと，ネガティブな印象がつきまといます。
しかし同期電動機では，電機子反作用を「積極的に利用」します。
V曲線・同期調相機
V曲線や同期調相機については，一般的な説明にとどまります。
物足りない方は，
- V曲線はなぜそういう形になるのか
を等価回路から考察してみたり，
- 同期調相機の「調相以外の役割」
について調べてみたりしても面白いでしょう。
電気化学〈ガイダンス〉
電気化学については，学習の方針を提示いたします。
また，「参考書からは読み取りにくい重要な理解」についても紹介します。
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