回路方程式 (1)式の両辺に,電流 をかけてみます. 左辺が(6)式の仕事率の形になりました. 両辺を時間 で から まで積分します.初期条件は でしたので, となります.この式は,左辺が 電池のした仕事 ,右辺の第一項が時刻 までに発生した ジュール熱 ,右辺第二項が(時刻 で) コンデンサーのもつエネルギー です. (7)式において の極限を考えると,電池が過渡現象を経てした仕事 は最終的にコンデンサに蓄えられた電荷 を用いて と書けます.過渡的状態を経て平衡状態になると,コンデンサーと電圧と電荷量の関係式 が使えるので右辺第二項に代入して となります.ここで は静電エネルギー, は平衡状態に至るまでに抵抗で発生したジュール熱で, です. コンデンサーのエネルギーが1/2CV^2である理由 静電エネルギーの計算問題をといてみよう. (11)式に先ほど求めた(4)式の電流 を代入すると, 結局どういうことか? 上の謎解きから,電池のした仕事 は,回路の抵抗で発生したジュール熱 と コンデンサに蓄えられたエネルギー に化けていたということが分かりました. つまりエネルギー保存則はきちんと成り立っていたわけです.
[問題5] 直流電圧 1000 [V]の電源で充電された静電容量 8 [μF]の平行平板コンデンサがある。コンデンサを電源から外した後に電荷を保持したままコンデンサの電極板間距離を最初の距離の に縮めたとき,静電容量[μF]と静電エネルギー[J]の値の組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。 静電容量 静電エネルギー (1) 16 4 (2) 16 2 (3) 16 8 (4) 4 4 (5) 4 2 第三種電気主任技術者試験(電験三種)平成23年度「理論」問2 平行平板コンデンサの電極板間隔とエネルギーの関係 により,電極板間隔 d が小さくなると C が大きくなる. コンデンサに蓄えられるエネルギー. ( C は d に反比例する.) Q が一定のとき C が大きくなると により, W が小さくなる. ( W は d に比例する.) なお, により, V も小さくなる. ( V も d に比例する.) はじめは C=8 [μF] W= CV 2 = ×8×10 −6 ×1000 2 =4 [J] 電極板間隔を半分にすると,静電容量が2倍になり,静電エネルギーが半分になるから C=16 [μF] W=2 [J] →【答】(2)
ここで,実際のコンデンサーの容量を求めてみよう.問題を簡単にするために,図 7 の平行平板コンデンサーを考える.下側の導体には が,上側に は の電荷があるとする.通常,コンデンサーでは,導体間隔(x方向)に比べて,水平 方向(y, z方向)には十分広い.そして,一様に電荷は分布している.そのため,電場は, と考えることができる.また,導体の間の空間では,ガウスの法則が 成り立つので 4 , は至る所で同じ値にな る.その値は,式( 26)より, となる.ここで, は導体の面積である. 電圧は,これを積分すれば良いので, となる.したがって,平行平板コンデンサーの容量は式( 28)か ら, となる.これは,よく知られた式である.大きな容量のコンデンサーを作るためには,導 体の間隔 を小さく,その面積 は広く,誘電率 の大きな媒質を使うこ とになる. 図 6: 2つの金属プレートによるコンデンサー 図 7: 平行平板コンデンサー コンデンサーの両電極に と を蓄えるためには,どれだけの仕事が必要が考えよう. 電極に と が貯まっていた場合を考える.上の電極から, の電荷と取り, それを下の電極に移動させることを考える.電極間には電場があるため,それから受ける 力に抗して,電荷を移動させなくてはならない.その抗力と反対の外力により,電荷を移 動させることになるが,それがする仕事(力 距離) は, となる. コンデンサーの両電極に と を蓄えるために必要な外部からの仕事の総量は,式 ( 32)を0~ まで積分する事により求められる.仕事の総量は, である.外部からの仕事は,コンデンサーの内部にエネルギーとして蓄えられる.両電極 にモーターを接続すると,それを回すことができ,蓄えられたエネルギーを取り出すこと ができる.コンデンサーに蓄えられたエネルギーは静電エネルギー と言い,これを ( 34) のように記述する.これは,式( 28)を用いて ( 35) と書かれるのが普通である.これで,コンデンサーをある電圧で充電したとき,そこに蓄 えられているエネルギーが計算できる. コンデンサーに関して,電気技術者は 暗記している. コンデンサーのエネルギーはどこに蓄えられているのであろうか? コンデンサ | 高校物理の備忘録. 近接作用の考え方(場 の考え方)を取り入れると,それは両電極の空間に静電エネルギーあると考える.それで は,コンデンサーの蓄積エネルギーを場の式に直してみよう.そのために,電場を式 ( 26)を用いて, ( 36) と書き換えておく.これと,コンデンサーの容量の式( 31)を用いると, 蓄積エネルギーは, と書き換えられる.
4. 1 導体表面の電荷分布 4. 2 コンデンサー 4. 3 コンデンサーに蓄えられるエネルギー 4. 4 静電場のエネルギー 図 4 のように絶縁体の棒を帯電させて,金属球に近づけると,クー ロン力により金属中の自由電子は移動し,その結果,電荷分布の偏りが生じる.この場合,金属 中の電場がゼロになるように,自由電子はとても早く移動する.もし,電場がゼロでない とすると,その作用により自由電子は電場をゼロにするように移動する.すなわち,電場がゼロにな るまで電子は移動し続けるのである.この電場がゼロという状態は,外部の帯電させた絶縁体が作 る電場と金属内の自由電子が作る電場をあわせてゼロということである.すなわち,金属 内の自由電子は,外部からの電場をキャンセルするように移動するのである. 内部の電場の状態は分かった.金属の表面ではどうなるか? 金属の表面での接線方向の 電場はゼロになる.もし,接線方向に電場があると,ここでも電子はそれをゼロにするよ うに移動する.従って,接線方向の電場はゼロにならなくてはならない.従って,金属の 表面では電場は法線方向のみとなる.金属から電子が飛び出さないのは,また別の力が働 くからである. 金属の表面の法線方向の電場は,積分系のガウスの法則から導くことができる.金属表面 の法線方向の電場を とする.金属内部には電場はないので,この法線方向の電場は 外側のみにある.そして,金属表面の電荷密度を とする.ここで,表面の微少面 積 を考えると,ガウスの法則は, ( 25) となる.従って, である.これが,表面電荷密度と表面の電場の関係である. 図 4: 静電誘導 図 5: 表面にガウスの法則(積分形)を適用 2つの導体を近づけて,各々に導線を接続させるとコンデンサーができあがる(図 6).2つの金属に正負が反対で等量の電荷( と)を与えたとす る.このとき,両導体の間の電圧(電位差) ( 27) は 3 積分の経路によらない.これは,場所 を基準電位にしている.2つの間の空間で,こ の積分が経路によらないのは以前示したとおりである.加えて,金属表面の接線方向にも 電場が無い.従って,この積分(電圧)は経路に依存しない.諸君は,これまでの学習や実 験で電圧は経路によらないことは十分承知しているはずである. また,電荷の分布の形が変わらなければ,電圧は電荷量に比例する.重ね合わせの原理が 成り立つからである.従って,次のような量 が定義できるはずである.この は静電容量と呼ばれ,2つの導体の形状と,その間の媒 質の誘電率で決まる.
これから,コンデンサー内部でのエネルギー密度は と考えても良 いだろう.これは,一般化できて,電場のエネルギー密度 は ( 38) と計算できる.この式は,時間的に変化する場でも適用できる. ホームページ: Yamamoto's laboratory 著者: 山本昌志 Yamamoto Masashi 平成19年7月12日
部長です。 水中写真で、ストロボ1灯でのライティングについてです。 これからダイビングのときにストロボを使おうと思っていたり、ストロボを1灯で使う場合は、どんな感じで使えばいいのか知りたい人も多いと思います。 そこで本記事では、シンプルにストロボ1灯で撮影するライティングなどについて書きました。 ストロボ1灯でのライティングをマスターしたい人は、参考にしてください。 水中で写真を撮る|ストロボ1灯のライティング では早速ですが、ストロボ1灯でのライティングについて解説していきます。 要点を分かりやすくするために、以下の点について書いていきます。 ストロボ1灯のライティング ストロボ一灯の位置・角度 マクロのライティング ワイドのライティング 基本的にストロボ一灯で使うのは、そこまで難しくありませんので、まずは基本的なことを理解しましょう。 では以下で解説していきます。 1. 水中 写真 ストロボ 1.0.8. ストロボ一灯の位置・角度 まずは基本的なストロボ一灯の位置や角度についてです。 ストロボ1灯の場合は、センターで真上に配置します。 一灯の場合は、左右どちらかに傾けるよりも、センター真上からライティングした方が正面から光の当たった偏りのない写真が撮れます。 下手にどちらかに影が偏った写真よりも、正面からキレイにライティングされている写真の方が見ていて気持ちがいいです。 1-1. アームを使う ストロボを使うときは、間にアームを入れると角度の自由度が広がってライティングの幅が広がります。 また、ストロボに角度を付けることによって、ゴミや浮遊物の写り込みも少なくすることができますので、アームは必ず入れた方がいいです。 また、生物の角度によってはストロボを動かせた方がいいのでアームを使うと撮影しやすくなります。 2. マクロのライティング ストロボ一灯でマクロを撮影する場合、ストロボの位置はセンター真上でレンズ面より前に出さないようにします。 ↓こんな感じです。 基本的にストロボ一灯でマクロを撮影する場合は、こんな感じでオッケーです。 当然被写体によって角度を変えても問題ありません。 ただし、注意点としては被写体にストロボの光を当てたいからといって、レンズ面より前に突き出さないようにしてください。 ↓こんな感じはNG。 よくストロボ初心者にありますが、これだとあまりキレイに撮れないことが多いです。 このように前に突き出し過ぎると、白飛びしたり光の筋で写真が不自然になったりします。 ストロボでのライティングのコツは、被写体に光を浴びせるのではなく、被写体とその周り全体を照らす感じです。 なので、レンズ面より前に出さない角度で少し引き気味でストロボを使うのがコツです。 2-1.
ここでも設備投資の問題あり(汗) 大好きな被写体ウミウシとの向き合い方 動くウミウシの向きを考えて自分も動く 時にはウミウシが良いとこに行くまで待つ そして、上から撮らない 体制がきついだろうが下から仰ぐ キツイ体制ほど良いものが撮れる 第一に正面からこんにちは構図を今後は基本にしてみたい そうだ! ナカモトさんを撮ったもので ポニョみたいな構図の写真がとても気に入ったのだ ピントが合ってないので残念だけど・・・ 好きな被写体の可愛さを最大に魅せられるように今後は意識しよう! カメラ問題、ピント問題、ストロボ問題、コンタクト問題(苦笑) 今後も悩むことがあると思いますが、 いろんなことにチャレンジしてみたいと思います そして行き詰まった時にはまたセミナーを受講することにしましょう♪ 編集について LihgtroomのPC版を使ってやる予定ですので、 使ってみないとわからない点もでてくると思います 陸の写真でも編集を意識して、今後の作品作りをしてみます 今回のセミナーでとても重要なポイントはほぼ解決できました あとは実力次第(笑) セミナーに申込みをして本当に良かったと思います ありがとうございました♪ 今後もよろしくお願いします また飲みましょうね!! Uさん、心のこもったコメントありがとうございました! 大事なポイントが多すぎるので、 ひとつひとつは触れませんが… 一番思い出深かったのは、 居酒屋で隣の席のお客さんと仲良くなって 翌日遊びに行ったエピソードではないでしょうか? 外付けストロボを使ってみよう! むらいさちの「ゆるフォト講座」 | ダイビングならDiver Online. 沖縄らしいですよね。笑 それでは、今日もここまで 読んでくださりありがとうございました! 少しでも参考になれば嬉しいです。 (更新:2018. 5. 10) ◆2018年も引き続き、 プライベートフォトセミナー を開催します。 8月までのご予約がほぼ埋まってしまいました。 (どうしてもという方はご相談ください。) 9月以降なら、まだ余裕をもって日程調整できそうです。 ◆ブログランキングに登録してます。 記事が参考になりましたら、応援クリックをいただけると嬉しいです! (下のバナーを1回ずつクリックしてください↓)
皆さんの疑問、質問にお答えします!! 「どうしてこんな風に写ってしまうの?」、「このボタンは操作すると、写真がどう変化するの?」など質問があれば、どんどんお答えします!! 疑問質問を投稿する 原田 雅章 1972年3月埼玉県生まれ。 日本大学芸術学部写真学科卒業。 大学在学中に沖縄を何度も訪れ、島の風景や人々に感動しスクーバダイビングを始める。 卒業後、(株)水中造形センターに入社。 同社出版物である『マリンダイビング』などの雑誌で活躍中。 国内は、伊豆半島、紀伊半島、沖縄各島など、海外は南の島を中心に、太平洋、インド洋、カリブ海など20ヵ国以上を撮影。 ダイビング経験は25年、約5000本の潜水経験を数える。 雑誌での取材はもちろん、各地でフォトセミナーを開催。"はらだま"の愛称で親しまれる。 次回更新予定日 2019年2月5日 トップページへ戻る バックナンバー ちょっとの工夫でこのうまさ 水中写真の撮り方 関連書籍 Book concerned 上手くなる!水中写真 「マリンダイビング」最新号 「LaSCUBA」最新号
【中級編】ダイビングの楽しみが広がる!水中写真 第11回ストロボやライトを使おう 前回の水中写真10では「ダンゴウオの撮り方」についてお伝えしました。ダイバーに人気のダンゴウオの魅力や撮り方を分かってもらえたでしょうか。寒い海でのダイビングになりますが、ぜひチャレンジしてみてくださいね。 そのダンゴウオの撮影でも、もちろん使うことが必要な「ストロボやライト」について今回はお伝えします。内臓ストロボなら何も考えなくてもシャッターを押せば光るだけなのですが、外付けストロボとなるとそうはいきません。 セッティングはもちろんこと、被写体に光が当たるように微妙な調整も必要となってきます。使い始めの頃は「面倒くさい」と思うこともあるでしょうが、ストロボやライトの使い方をマスターしたら、写真が大きく変わりますのでその使い方と効果を覚えてほしいと思います。ぜひ参考にしてください。 1. 水中写真でストロボは必要? 結論からお伝えすると「必ず必要となります」といって過言ではありません。通常の撮影では「ストロボがないことはありえない」と言えます。そのくらい重要なアイテムだと理解してほしいのです。 水中では太陽の光が吸収されていきます。具体的には赤色から少しずつ吸収されていくのです。ストロボなしで写真を撮ると、全体的に青っぽい写真に仕上がる「青かぶり」という現象が起きてしまいます。 これではサンゴや魚の本来の色が表現できません。本来の色を出すために、人工的な光で補う必要があるのです。その光はできるだけ太陽の光と近い発色のものがのぞましく、ダイビングで使用されるストロボやライトは色温度が太陽光に近いものになっているのです。 2. 水中 写真 ストロボ 1.0.0. 水中写真のストロボ設定は「強制発光」にする ここではデジカメに内蔵されているストロボでお話しします。ストロボの設定を「オート」にすると、ストロボが光るときと光らないときが出てきます。これはカメラが「明るいか暗いか」を自動的に判断してストロボを光らせるかどうかを決めているからです。 しかし、水中では例え明るい海であっても生物の本来の色を出すために必ず「ストロボが光ってもらう」ことが大切になります。光らなかったら「青かぶり」写真になってしまうことは1でお伝えした通りです。 必ず「強制発行」モードに設定してください。言い換えるなら、シャッターを押すたびに必ずストロボが光らなくてはならないということです。ダイビング前の陸上で設定しておきましょう。 3.
はじめての水中写真上達サプリ(第12回) 今回は外付け水中ストロボのお話をしたいと思います。 最近はコンパクトデジカメでも外付けストロボは、手軽に写真のクオリティーを高められるアイテムとしてとても人気です。 ※ストロボ、フラッシュ、スピードライトなどいくつかの呼び方がありますが、本記事ではストロボで統一します。 ダイバーの人気を二分する水中ストロボ カメラメーカー純正の水中ストロボもいくつかラインナップされていますが、おそらくシェアとしてはサードパーティーのINON(イノン)・SEA&SEA(シーアンドシー)の2社が人気を二分していると思います。 その中でもコンパクトカメラや小型ミラーレスカメラでも使いやすいサイズの2機種がこちらです。 左:S-2000(INON) 右:YS-01(SEA&SEA) 人気のストロボ2機種、それぞれの特徴は?