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今日からモノ知りシリーズ
トコトンやさしい実用技術を支える法則の本

定価(税込)  1,512円

著者
サイズ A5判
ページ数 160頁
ISBNコード 978-4-526-07150-8
コード C3034
発行月 2013年10月
ジャンル ビジネス 電気・電子

内容

実用化されている様々な技術の視点から法則を説明し、その法則を解説するとともに、それがどのように技術に貢献し、人々の生活を豊かにしているかを紹介するもの。多くの法則の中から実用的なものを70項目以上選定、その「原理」や「効果」を図解している。巻末に法則年表付。

福田 遵  著者プロフィール

(ふくだ じゅん)
技術士(総合技術監理部門、電気電子部門)
1979年3月 東京工業大学工学部電気・電子工学科卒業
同年4月 千代田化工建設㈱入社
2002年10月 アマノ㈱入社
2013年4月 アマノメンテナンスエンジニアリング㈱副社長

(社)日本技術士会青年技術士懇談会代表幹事、企業内技術士委員会委員などを歴任
日本技術士会、電気学会、電気設備学会会員
資格:技術士(総合技術監理部門、電気電子部門)、エネルギー管理士、監理技術者(電気、通信)、宅地建物取引主任者、ファシリティマネジャーなど
著書:『技術士第一次試験「基礎科目」標準テキスト第2版』、『例題練習で身につく技術士第二次試験論文の書き方第2版』、『技術士第二次試験「電気電子部門」対策と問題予想第2版』、『技術士第二次試験「建設部門」対策と問題予想第2版』、『技術士第二次試験「機械部門」対策と問題予想第2版』、『技術士第二次試験「電気電子部門」択一式問題150選』、『技術士第二次試験「建設部門」択一式問題150選』、『技術士第二次試験「機械部門」択一式問題150選』、『電設技術者になろう!』、『改正省エネルギー法とその対応策』、『アリサのグリーン市民への旅』(日刊工業新聞社)等

目次

第1章 生活に欠かせない力学分野の法則
1 運動の法則「力学の三つの公理」
2 慣性の法則「摩擦力の影響」
3 摩擦の法則「アモントンの法則(クーロンの法則)」
4 万有引力の法則「落体の法則と万有引力の法則」
5 作用反作用の法則「作用反作用は連続して伝わる」
6 平行四辺形の法則「力の合成と分解を考える」
7 アルキメデスの原理「浮力の大きさ」
8 フックの法則「バネ秤の原理」
9 運動量保存の法則「衝突問題の基本」
10 力学的エネルギー保存の法則「位置エネルギーと運動エネルギー」

第2章 生活基盤を支える電気分野の法則
11 オームの法則1「電気における基礎的な素子である抵抗」
12 オームの法則2「抵抗の発生要因」
13 ジュールの法則1「抵抗を有効活用する」
14 ジュールの法則2「ジュール熱損失を低減する」
15 アンペールの法則「電気と磁気の関係の発見」
16 ファラデーの法則「電磁誘導現象と電気分解」
17 レンツの法則「変圧器の原理」
18 フレミングの左手の法則「直流モータの基本原理」
19 フレミングの右手の法則「発電機の基本原理」
20 フレミングの法則「誘導モータの原理」
21 キルヒホッフの法則「電気回路の基礎知識」
22 クーロンの法則「電荷により発生する引力と斥力」

第3章 裏方として活躍する化学分野の法則
23 質量保存の法則「化学反応式の基本」
24 定比例の法則「成分比率の発見」
25 倍数比例の法則「原子説の発想」
26 オクターブの法則「周期表誕生のきっかけ」
27 気体反応の法則「アボガドロの法則のきっかけ」
28 質量作用の法則「化学反応の平衡状態」
29 ルシャトリエの法則1「平衡状態は条件を変えると移動する」
30 ルシャトリエの法則2「化学反応の双方向性を利用した二次電池」
31 ヘスの法則「実験化学から計算化学への進歩」

第4章 利便性に貢献する熱と圧力分野の法則
32 熱力学の法則1「熱力学の基本法則」
33 熱力学の法則2「生活に欠かせない熱工学理論」
34 フーリエの熱伝導の法則1「熱伝導計算と断熱計算の基礎」
35 フーリエの熱伝導の法則2「高伝熱と断熱の用途」
36 マイスナー効果「超伝導状態を確認する現象」
37 熱電効果「熱と電気の相互発生現象」
38 ボイル・シャルルの法則1「気体の基礎法則」
39 ボイル・シャルルの法則2「ヒートポンプの原理」
40 分圧の法則「混合気体の分圧の計算」
41 ヘンリーの法則「炭酸飲料から泡が出る理由」
42 パスカルの原理「小さな力で大きな力を作り出す」
43 圧電効果「圧力と電圧の相互変換」

第5章 身近に使われている光と波の法則
44 スネルの法則1「光の屈折」
45 スネルの法則2「生活に欠かせない光学機器を支えるレンズ」
46 反射の法則「光ファイバーの原理」
47 ホイヘンスの原理「光の波動説のはじまり」
48 ファラデー効果とラマン効果「光通信を支える技術」
49 ブルースターの法則「特定光波の反射」
50 光電効果「光から電気を生み出す」
51 エジソン効果「照明技術のはじまり」
52 ドップラー効果「移動音源の振動数変化」

第6章 夢をかき立てる自然の中の法則
53 ケプラーの法則1「肉眼での観測による法則の発見」
54 ケプラーの法則2「地道なデータ分析による発見」
55 ハッブルの法則「膨張宇宙論からビックバンへ」
56 カッシーニの法則「多くの人々に親しまれる月に関する法則」
57 メンデルの法則「遺伝の法則の発見」
58 生物進化の法則「種の進化と絶滅の危機」

第7章 ビジネス体験から明文化された法則
59 ハインリッヒの法則「安全先取りの原則」
60 パレートの法則「知っておくと役立つ法則」
61 収穫逓減の法則「費用対効果を考えた手法」
62 7の法則「不適合の判断根拠」
63 論理演算の法則「情報分野の基本演算法則」
64 情報通信技術に関する法則「小型化と高度化の時代」
65 情報機器に関する法則「情報機器の寿命と効率」

コラム
●法則を発見した偉人と無意識に活用した達人
●交流電力中心から直流電力中心の社会へ
●基礎材料の源流となる化学プロセス
●地球温暖化の仕組み
●生活を変えてきた光学技術
●技術の不可逆性への対応
●経験による勘の重要性

年表

はじめに

 これまで学校で法則について教えられたときは、どうしてこんなに面倒なものを覚えなければならないのかという気持ちでいっぱいで、あまり法則の重要性を意識した覚えはありませんでした。しかし、技術者として仕事をするようになってからは、法則の偉大さを痛感するようになっていきました。ただし、依然として、法則の説明を読むだけでは、なかなか内容を覚えることはできませんでしたので、もっと実用的な視点から法則を見てみたいと考えるようになりました。そういった見方をしてみると、法則は現代社会を築く上で大きな役割をしているという当たり前の事実に気がついたのです。その内容をできるだけ若い人たちに理解しやすい形で紹介したいと考えて作成したのが本著です。ですから、法則の名前を覚える必要はありませんが、どういった法則がどんな分野でどのように活用されているのかを知ってもらえれば幸いです。なお、法則ではどうしても式を使わなければならない部分がありますが、数式や文字式は苦手だという人も多いと思いますので、できるだけ図や実際の効果を説明する点を重視しました。ここで示した図や実用例を見て、少しでも法則に興味をもってもらえればと思います。
 ところで、広辞苑によると、法則とは、『いつでも、またどこででも、一定の条件のもとに成立するところの普遍的・必然的関係。また、それを言い表したもの。』となっています。また、その代表的なものが自然法則になりますが、最近では経済法則や情報技術分野における法則などもよく耳にするようになっています。そのため、あまり形式にはこだわらずに、社会で使われていて、知っておくとよい法則を集めてみました。
 なお、広辞苑によると、原理とは、『ものの拠って立つ根本法則』となっていますので、一部、原理も含めてここで紹介します。さらに、○○の法則(原理)とは呼ばれていませんが、物理効果の中にも生活に密着した製品や部品に使われているものがありますので、それらも合わせて紹介します。
 法則の分類については、物理分野だとか化学分野だとかには単純には分かれませんので、本著では著者の独断と偏見で分野を分けて整理しています。ですから、あまり分類にはこだわらずに楽しみながら読んでもらいたいと思います。また、記述した順番については、できるだけ関連のある内容をつなげていくような形で並べてみましたので、有名な法則の順番に並んでいるわけではありません。
 それでは、実用技術を支えている法則の実態を覗く旅に出発してください。

 2013年9月
福田 遵

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