2 電位とエネルギー保存則 上の定義より、質量 \( m \)、電荷 \( q \) の粒子に対する 電場中でのエネルギー保存則 は以下のように書き下すことができます。 \( \displaystyle \frac{1}{2}mv^2+qV=\rm{const. } \) この運動が重力加速度 \( g \) の重力場で行われているときは、位置エネルギーとして \( mg \) を加えるなどして、柔軟に対応できるようにしましょう。 2. 3 平行一様電場と電位差 次に 電位差 ついて詳しく説明します。 ここでは 平行一様電場 \( E \)(仮想的に平行となっている電場)中の荷電粒子 \( q \) について考えるとします。 入試で電位差を扱う場合は、平行一様電場が仮定されていることが多いです。 このとき、電荷 \( q \) にはクーロン力 \( qE \) がかかり、 エネルギーと仕事の関係 より、 \displaystyle \frac{1}{2} m v^{2} – \frac{1}{2} m v_{0}^{2} & = \int_{x_{0}}^{x}(-q E) d x \\ & = – q \left( x-x_{0} \right) \( \displaystyle ⇔ \frac{1}{2}mv^2 + qEx = \frac{1}{2}m{v_0}^2+qEx_0 \) 上の項のうち、\( qEx \) と \( qEx_0 \) がそれぞれ位置エネルギー、すなわち電位であることが分かります。 よって 電位 は、 \( \displaystyle \phi (x)=Ex+\rm{const. } \) と書き下すことができます。 ここで、 「電位差」 を 「二点間の電位の差のこと」 と定義すると、上の式より平行一様電場においては以下の関係が成り立つことが分かります。 このことから、電位 \( E \) の単位として、[N/C]の他に、[V/m]があることもわかります! 2. 4 点電荷の電位 次に 点電荷の電位 について考えていきましょう。点電荷の電位は以下のように表記されます。 \( \displaystyle \phi = k \frac{Q}{r} \) ただし 無限遠を基準 とする。 電場と形が似ていますが、これも暗記必須です! ここからは 電位の導出 を行います。 以下の電位 \( \phi \) の定義を思い出しましょう。 \( \displaystyle \phi(\vec{r})=- \int_{\vec{r_{0}}}^{\vec{r}} \vec{E} \cdot d \vec{r} \) ここでは、 座標の向き・電場が同一直線上にあるとします。 つまりベクトル量で考えなくても良いということです(ベクトルのままやっても成り立ちますが、高校ではそれを扱うことはないため省略)。 このとき、点電荷 \( Q \) のつくる 電位 は、 \( \displaystyle \phi(r) = – \int_{r_{0}}^{r} k \frac{Q}{r^2} d r = k Q \left( \frac{1}{r} – \frac{1}{r_0}\right) \) で、無限遠を基準とすると(\( r_0 ⇒ ∞ \))、 \( \displaystyle \phi(r) = k \frac{Q}{r} \) となることが分かります!
2. 4 等電位線(等電位面) 先ほど、電場は高電位から低電位に向かっていると説明しました。 以下では、 同じ電位を線で結んだ「 等電位線 」 について考えていきます。 上図を考えてみると、 電荷を等電位線に沿って運んでも、位置エネルギーは不変。 ⇓ 電荷を運ぶのに仕事は不要。 等電位線に沿って力が働かない。 (等電位線)⊥(電場) ということが分かります!特に最後の(等電位線)⊥(電場)は頭に入れておくと良いでしょう! 2. 5 例題 電位の知識が身についたかどうか、問題を解くことで確認してみましょう! 問題 【問】\( xy \)平面上、\( (a, \ 0)\) に電荷 \( Q \)、\( (-a, \ 0) \) に電荷 \( -Q \) の点電荷があるとする。以下の点における電位を求めよ。ただし無限を基準とする。 (1) \( (0, \ 0) \) (2) \( (0, \ y) \) 電場のセクションにおいても、同じような問題を扱いましたが、 電場と電位の違いは向きを考慮するか否かという点です。 これに注意して解いていきましょう! それでは解答です! (1) 向きを考慮する必要がないので、計算のみでいきましょう。 \( \displaystyle \phi = \frac{kQ}{a} + \frac{k(-Q)}{a} = 0 \ \color{red}{ \cdots 【答】} \) (2) \( \displaystyle \phi = \frac{kQ}{\sqrt{a^2+y^2}} \frac{k(-Q)}{\sqrt{a^2+y^2}} = 0 \ \color{red}{ \cdots 【答】} \) 3. 確認問題 問題 固定された \( + Q \) の点電荷から距離 \( 2a \) 離れた点で、\( +q \) を帯びた質量 \( m \) の小球を離した。\( +Q \) から \( 3a \) 離れた点を通るときの速さ \( v \)、および十分に時間がたった時の速さ \( V \) を求めよ。 今までの知識を総動員する問題です 。丁寧に答えを導き出しましょう!
5, 2. 5, 0. 5] とすることもできます) 先ほど描いた 1/r[x, y] == 1 のグラフを表示させて、 ツールバーの グラフの変更 をクリックします。 グラフ入力ダイアログが開きます。入力欄の 1/r[x, y] == 1 の 1 を、 a に変えます。 「実行」で何本もの等心円(楕円)が描かれます。これが点電荷による等電位面です。 次に、立体グラフで電位の様子を見てみましょう。 立体の陽関数のプロットで 1/r[x, y] )と入力します。 グラフの範囲は -2 < x <2 、は -2 < y <2 、 また、自動のチェックをはずして 0 < z <5 、とします。 「実行」でグラフが描かれます。右上のようになります。 2.
そのほかのエラーコードが出ている場合 E15・C23以外のエラーコードが出ている場合は、業者による点検と修理が必要です。 ただしまれに、 エコキュートをリセットすることでエラーが解除 できる場合があります。日立エコキュートのリセット方法は以下の通りです。 漏電遮断器を「切」の状態にする そのまま1~3分待つ 漏電遮断器を「入」の状態に戻す つまり 主電源を落とし、再起動するという方法 です。 もしそれでも同じエラーが再び表示される場合は、専門業者に修理を依頼しましょう。 エラーが解除できないときの対処法と修理費用 これまでご紹介した方法を試しても、エラー解除ができない場合もあります。ここからはそんなときの対処法や、修理費用の目安についてご紹介します。 3-1. 光熱費を最大87％カット!?「エコキュート」＋「太陽光発電」のススメ | オール電化 | 省エネドットコム. エコキュートの修理業者に早めの相談を エラーを解除せずに放置しておくと、当然ながらお風呂に入れなくなってしまいます。かといって、エラー解除を行わずに無理やりエコキュートを稼働さるのも危険です。 リセットを何度も行う行為や、無理に稼働させることは、エコキュートの寿命を縮めてしまいかねません。 自分でエラー解除ができないと判断したら、すみやかに専門業者に修理を依頼しましょう。 ちなみに日立製エコキュートには、 メーカー保証期間 がついています。 この期間内であれば修理は無償です。 お使いのエコキュートが保証期間内かどうかを確認し、もし保証期間内であればメーカーに直接問い合わせてみましょう。 3-2. 部分的な修理の費用相場 ここからは実際の修理にかかる 費用相場 についてご紹介します。 日立エコキュートのエラー解除において、もっとも多いのは 部品交換の修理 です。 内部にある弁やパッキンなどといった部品は、意外と寿命が短いもの。すぐに劣化してしまい、こうした部品がエラーの原因となっている可能性があります。 部品交換にかかる費用はおよそ 2~6万円 。簡単な部品であれば 数千円で交換 できる場合もあります。 このように 日立エコキュートは、そこまでお金をかけずに修理することもできます。 まずは見積もりをもらってみる のも1つの手でしょう。 3-3. 基盤やコンプレッサーの費用相場 日立エコキュートの中で 最も高い部品は基盤やコンプレッサー です。こうした部品はエコキュートの核となるもので、 精密機械 として扱われます。 そのため、部品といってもこうしたものの交換には少々お金がかかります。 基盤やコンプレッサーの交換にかかる予算はおよそ 15~20万円 。 また、 すぐに治せるものではないので業者が持ち帰り修理を行うことも少なくありません。 その間は 代替機を借りて生活 することになります。 ただし 15万円を超える修理となると、場合によってはエコキュートの本体を丸ごと交換する方がお得なことも あります。 残りの寿命が短い場合は特に、高いお金で修理するよりも新しいものへの買い替えを検討した方がお得かもしれません。 3-4.
資源エネルギー庁の報告によると、1世帯あたりの年間待機電力の消費電力量は、228kWh/年と推計されており、1世帯あたりの年間消費電力量4, 432kWh/年のうち、約5. 1%を占める※と言われています。 上述の電力料金の目安単価を用いて電気代に換算すると、228kWh×27円=6, 156円となります。 意外に多いと思いませんか?この待機電力を減らすことができれば、少しは家計が助かるのではないでしょうか。 ※出典: 資源エネルギー庁省エネルギー対策課『平成24年度エネルギー使用合理化促進基盤整備事業(待機時消費電力調査)報告書概要』 2-3. 待機電力量が多い家電製品って何? 資源エネルギー庁の報告によると、家庭の待機電力量が大きい家電製品は以下のとおりです。※家庭の全待機電力量を100%とした場合の全体に占める比率。 第1位.ガス温水器(19%) 第2位.テレビ(10%) 第3位.冷暖房兼用エアコン(8%) 第3位.電話機(8%) 第5位.BD・HDD・DVDレコーダー(6%) 出典: 資源エネルギー庁省エネルギー対策課『平成24年度エネルギー使用合理化促進基盤整備事業(待機時消費電力調査)報告書概要』 テレビやDVDレコーダー等の映像音響機器も省エネが進んでいますが、時計表示や録画機能、番組表の更新機能などがあり、一定の待機電力が消費されています。 また、電話機やネットワーク機器のように、常に電源を接続していないと機器自体の機能を果たさなくなるものもありますので、待機電力を節約する場合は常に電源を入れておく必要がないものに限って対応することが必要です。 3. 待機電力も節約できるの？待機電力の電気代は？塵も積もれば山となる待機電力の節約方法 |電気のトラブルなら東京電力パワーグリッド. 待機電力の節約方法 待機電力の節約方法についてご紹介します。 3-1-1. 主電源を切る方法 リモコンで操作する家電製品は主電源を切る、主電源が切れない機器は節電モードや省電力モードを活用することで待機電力を抑えることができます。 3-1-2. コンセントから抜く方法 当然のことですが、家電製品をコンセントから抜いてしまえば、待機電力はなくなります。 頻繁に使用しない家電製品はコンセントから抜きましょう。 例えば、エアコンは春や秋といったシーズンオフにコンセントから抜いておくことで節電になります。 ただし、コンセントから抜いておいたエアコンを再使用する際には、コンセントにプラグを差し込んですぐに運転するとコンプレッサーを傷めるおそれがありますので、4~8時間ほど待ってから使用することをおすすめします。 3-1-3.
94kW(太陽電池モジュール247W×20枚、パワーコンディショナ5. 5kW)のシステムを設置したと仮定して、気象データ統計値から発電量を予測しています。再生可能エネルギー買取価格は28円/kWhで計算しています。○オール電化のメリットは、ガス給湯器をエコキュートに、ガスコンロをIHクッキングヒーターに取り換えると仮定して計算しています。○光熱費は電気代: 月平均12, 000円、ガス代: 月平均8, 000円で計算しています。○当社試算によるもので、保証値ではありません。気象条件、立地条件、設置条件などの諸条件により、実際の導入効果とは異なる場合がありますので、参考値としてご覧ください。 「エコキュート」を導入すると補助金がもらえる?
日立エコキュートの本体買い替え費用目安 では 日立のエコキュートを買い替える となると、一体いくらかかるのでしょうか。日立エコキュートの本体価格はおよそ 25万円~50万円 です。 機能がシンプルで、かつ容量が少ないほどエコキュートは安い 傾向にあります。最も安いのは 給湯専用タイプ と呼ばれる、給湯のみの機能に絞ったエコキュートです。 そして最も高いのは、 追い炊きのほかにエコ機能がついたフルオートタイプ のエコキュートです。 元々お使いのエコキュートがどのタイプだったか確認し、同じ機能を持つ製品を導入することをおすすめ します。 3-5. 日立エコキュート取り換え工事の費用相場 本体を取り換えるということは、当然 設置工事 を伴います。また設置だけでなく、 既存のエコキュートを撤去 してもらうことも必要です。 こうした交換に伴う工事費用は、 15~20万円程度 が目安とされています。 本体価格に加えて、こうした費用がかかることを忘れないように注意しましょう。 まとめ 日立エコキュートのエラー解除方法についてご紹介 しました。 日立エコキュートは非常に高性能な反面、些細な不具合も自ら敏感に察知します。 エラーコードが出ても慌てず、今回ご紹介した流れに沿って対処法を確認しましょう。 また自分でエラー解除できないことも少なくありません。その場合はぜひ、信頼できる業者を見つけて修理を依頼して下さい。