プラレールにパンタグラフ

プラレールの電車にパンタグラフをつけて，架線集電(^O^)

遮断機も下りる。

インピーダンスボンド

ホームドアが設置されて，場内信号機のインピーダンスボンドの見え方が変わった。＞以前の記事

アドミタンス

電気の用語，アドミタンスはインピーダンスの逆数と習う。＞google

ノー　アドミタンス・・・ってことはえーっとえーっと・・・

アドミタンスは「電気の流れやすさ」

それを否定するから「流れにくさ」

なるほど，インピーダンスだ。

他にも電気は○○タンスって多い。

キャパシタンス，インダクタンス，リアクタンス，コンダクタンス，レジスタンス，サセプタンス，ブレークダンス，社交ダンス，洋服箪笥，草食系男子・・・あれ？

自動空気ブレーキ

島原鉄道

今の電車の単純なブレーキ操作と違って楽しい。

最近の電車は，レバーの位置とブレーキの強さが一致しているので操作が単純といえる。

自動空気ブレーキはハンドルの位置がブレーキの強さではないのである。

東武線は8000系がこのタイプ。

ジャパンモビリティショー

マゴに誘われて，行ってみた。

日産

制限

JR貨物が電気機関車EF200を6000kWに作ったのは，貨車32両1600トンを牽引するためだった。

1500V で，4kAの電流となる。

電車のパワーは技術があれば，モーターのパワーをいくらでも増やせるはずではある。

もっとパワーを増して，5000トン牽引とかもできそうだが，なぜ32両か。

レールと車輪の粘着力もあるが，最大の理由は，東海道線の待避線の長さから制限された。

ところが，旅客会社から

「そんなパワー使ったら，変電所が持たない。4500kW以下にしてくれ」

となり，直流1500Vで，3kA以下に抑えた運転となり，せっかくのハイパワーを生かせぬ機関車となった。

こうした理由で，JR貨物の貨車の最大の長さは，26両1300トンとなっている。

これなら4000kWも不要で，次のEF210 桃太郎は 3540 kW （30分定格）となった。

6000kWで使うなら，すべての変電所の改修が必要となってしまう。

ただし，荷物を一切載せない回送なら，待避線マックスの32両を引くことができる。

総武線快速はE217系15両の編成出力は，95kW×4軸×6両=2280kW だった。

モーター1個 95kW が1両あたり4個で，15両編成は 6M9Tなので。

で，最近走り始めた E235系は140kW×4軸×8両=4480kWとなった。

モーター1個 140kW が1両あたり4個で，15両編成は 8M7T。

E217系の2倍近い。

この出力を知ったとき，

「あ。ほぼ変電所の容量から決まる最大出力」

編成出力はこれが最大だろう。

過去に，JR貨物に要求した制限だからな。

待避線の長さだったり，変電所の容量だったり，技術の限界以前に様々な制限がある。

新幹線の編成出力は1万kWを超える。

交換間近

レールが溶接されてる。
交換間近かな。
新検見川

FB コメント

軌道職人：旧レールがだいぶフランジの形に磨耗してますねぇ～

TGP現場でのガス圧接で

9月2日ではなく9月(今月)２口目の溶接ということで～す

真空管

ポツンと一軒家を見ていたら，オーディオが趣味の人の真空管アンプ．

同じものが2台あるので，これ1台で片チャンネルだろうな．

6CA7/EL34 ですか？
中学のころ，電気の雑誌で6CA7/EL34 のオーディオアンプの記事があった．TELEFUNKEN の EL34 を使っていて，6CA7 より細身だと書いてあった．
とすると，写真はずんぐりしていて　6CA7 かな．

大学のころ，バンドのベースアンプが 6CA7 で，こんなところに使われるのかと思ったのを覚えている．ギターアンプはトランジスタだった．
以前，勤めていた学校で，真空管アンプが趣味の体育の先生がいて，6CA7/EL34 で盛り上がったことがあるなぁ．

HTTPS

授業で公開鍵暗号を説明したので、ブログを https にしてみた。
だからなんなの？
まぁ、どのページを閲覧してるかや、コメント、左の検索ガジェットの送信が暗号化されるわけだ。
このブログで秘密の情報をやりとりする人はいないだろうから、あんまり関係ない。
でもまぁ、見る人がちょっとだけ安心感が持てるという程度。今まで https じゃないページだから、開くのをためらっていた人もいるかも。これからは、安心して開いてください（＾＾

証明書の発行者：Let's Encrypt Authority X3
公開キーは RSA 2048ビット

暗号化はRSA。＞以前の記事「公開鍵暗号(RSA)をわかる１」
google なんかは高速なECCを使っている。ECCは楕円曲線暗号Elliptic Curve Cryptography。英会話じゃないですよｗ
ウィキペディア＞「楕円曲線上の離散対数問題 (EC-DLP) の困難性を安全性の根拠とする暗号。RSA暗号などと比べて、同レベルの安全性をより短い鍵で実現でき、処理速度も速いことをメリットとしている」
まぁ高速といっても、暗号化に 0.001秒かかるところが 0.0001秒くらいに短縮する程度だろうｗ
ブログにものすごくデータ量の多い記事などないので、これも関係ない。

変えたら、表示されないガジェットがいくつか。
まぁいらないので削除。

電圧と電流．

いつもはスピードメータくらいしか見ていないが，東武60000系で架線電圧と各車両の電流の表示を見つけた．
数字がくるくる変化して，これは楽しいw


力行中。

架線電圧 1452V、電流は348＋344＋340＝1032A だから1498キロワット
若干電圧降下．

今年は指揮者

昨年は太鼓をたたいた卒業式．＞以前の記事
今年は音楽の先生が卒業担任なので，自分が指揮．

鉄博

久しぶり．

広場に新館を立てるらしい．

中野

月曜日．数学の出張で中野に行ってきた．

連分数でギアの歯数を計算

以前の記事「数の正体をあばく」で，小数（0.9672131，4.8989794）から元の分数やルート（59/61，2√6）を突き止める方法を書いたが，その記事の最後の練習問題の答ｗ

つまり，小数3ケタで切り捨てられたカタログデータのギア比から，ギア比を簡単な整数比にして，ついでにギアの歯数を推測しよう思う．

(1) 1次減速比 4.058
クランクシャフトがギアボックスのメインシャフトを回転させるギアの比である．

\(4.058=\frac{4058}{1000}=\frac{2029}{500}\)だからといって，クランクシャフト側の歯数が2029，ギアボックス側の歯数が 500 などということはない．もっと簡単な整数比を丸めたものである．

4.058 の正体を，連分数であばいてみる．
小数部分 0.058 の逆数 17.241379
小数部分 0.241379 の逆数 4.1428624
小数部分 0.1428624 の逆数 6.9997424 ≒ 7

電卓でやるならば，
4.058と入れて
－　４　÷＝　(17.241379)
－　１７　÷＝　(4.1428624)
－　４　÷＝　(6.9997424)
である．
逆数をとるとき，÷＝ で 1 になってしまう電卓では，÷＝＝　とすると逆数となる．windows 電卓は 「/ = =」であった．

整数部分 4，17，4，7 から連分数を作ると，

回転数

スーパーカブにはモーター回転計はついていない．

先日の記事で，

4速だと3000rpm くらいだろうか．＞以前の記事

と書いたけれど，データから計算してみた．

データ

変速比
1速：2.615
2速：1.555
3速：1.136
4速：0.916
減速比 1次 4.058 ／ 2次 2.428
タイヤサイズ 後 2.50-17 43L
＞以前の記事

タイヤサイズは 17 インチくらいはわかるけど，あとは何？
ネットで調べると，
2.50-17 43L　は，タイヤ幅2.5インチ，リム径17インチ，ロードインデックス43（荷重指数43 / 荷重 155kg），スピードレンジ120km/h

扁平率が書いていない．バイアスタイヤは100% でよいのね．

これらから計算．

タイヤの太さ（高さ）は 2.5インチ×0.0254＝0.0635メートル
リムの直径 17インチ×0.0254＝0.4318メートル
だから，車輪の直径は 0.0635＋0.4318＋0.0635＝0.5588メートル
タイヤ外周長は 0.5588メートル×3.14159＝1.75552メートル

30km/時＝500m/分 で走行の車輪の回転数は，
500÷1.75552＝284.816rpm

2次減速比（チェーンのスプロケット） 2.428
284.816rpm×2.428＝691.5321rpm

1次減速比 4.058
691.5321rpm×4.058＝2806.24rpm

4速の変速比0.916
2806.24rpm×0.916＝2570.51rpm

ということで，「3000rpm くらい」じゃなくて，30km/hのとき4速で 2571rpm．

逆に，2570.51rpm 以上回さないようにするための，各ギアでの最高速度は

変速比1速：2.615では，
2570.51rpm÷2.615÷4.058÷2.428×1.75552m×60分/1000m＝10.5086km/h

変速比2速：1.555では，
2570.51rpm÷1.555÷4.058÷2.428×1.75552m×60分/1000m＝17.672km/h

変速比3速：1.136では，
2570.51rpm÷1.136÷4.058÷2.428×1.75552m×60分/1000m＝24.1901km/h

11, 18, 24km/h くらい．
まぁ，加速中はスピードメータなど見ずにモーターの音でシフトしているが，たぶんこれくらいでシフトしているのだろう．

＞＞スーパーカブ日記

遅延

4月に車検に行った時，店内に流れているFM が自分の iPod の音より数秒遅れていた．
radico などのネット配信を使っているのだろうと思った．


で，昨夜 FM を聞きながら帰宅し，続きの放送を FT-817 で聞いたら，iPod と音がずれていた．
なるほど，iPod もディジタルで復調するSDR(Software Defined Radio)だから，遅延するのだ．



音楽や音声だとエコーのようにしか聞こえないが，スネアドラムの音を聞くと，0.2 秒ほど遅れているのがわかる．

FM 放送はアナログだから，時報も放送するが，これをディジタル受信すると時報がずれるということだ．
テレビがディジタル化してから時報を放送しなくなった理由の一つである．

それにしても，信号強度のメーターが振り切れている．アンテナはHF用のままなのに．
さすが5キロワット．自分のパワーの1000倍（＾＾

いかにアマチュアが弱い電波で世界と交信しているのかがわかる．

複素数の導入

自分は実数と数直線は同値だと思っている．＞以前の記事「実数のココロ」

教科書では
「x^2+2x+3=0　の解は，√(-2) が出てきて存在しないけど，云々」
という書き方をしている．

自分はもう少し突っ込んで，数学I の2次関数で習ったことから導入する．
y=x^2-x-2 と x軸との交点の x 座標が 方程式 x^2-x-2=0 の解である．

補助翼

自動車はステアリングひとつで左右に向きをかえる．

飛行機が向きをかえるには，補助翼（エルロン）で機体を傾けたら補助翼を元に戻し，バンクしたまま昇降舵（エレベータ）を引いて主翼で旋回する．*1
旋回が終われば，補助翼を逆に切って水平に戻すとともに昇降舵も元に戻す．
オートバイは，傾けるだけで旋回力が発生する（もちろん円周にそって前輪の向きも変える）が，飛行機はバンクした機体によって主翼に旋回力を発生させる．
自動車のステアリングは旋回中はずっと切ったままだが，飛行機の操縦輪は最初のバンク時に切って目的のバンク角になったら中立に戻し*2，旋回が終わったら操縦輪を逆に切って機体を水平に戻す．
操縦輪を自動車のように切ったままだと，機体が裏返ってしまう．

方向舵は横滑りするようならちょっと当てるくらい．
そのネーミングから，これで旋回すると思う人は多いだろうな．方向舵は，進行方向を決めるものではなく，機体の向きをコントロールするだけのもの．方向舵だけを切って機体の向きを変えても，機体は横滑りするだけ．
実際の用途は横風などに対応するくらいのもので，上記のように旋回時には殆ど操作しない．
戦闘機の空中戦は操縦桿1本で，エルロンとエレベータを操作して機体をコントロールする．
たまには方向舵を一気に切って，意表をつく機動もあったろうけれど，それはイレギュラーなもの．（そんなことをしたら，抵抗が増して運動エネルギーが落ちて，下手をすると餌食になる．）

さて，昔から疑問だったのが，
「補助翼って何を補助しているの？これも舵の一つじゃないの？」
「補助翼」というネーミングから受ける印象は，何か付録のような，あまり重要でない感じだけれど，上記のように，昇降舵と合わせて，機体のコントロールでは最も重要な舵である．それなのに，エルロンを「補助翼」と訳したのはどういうことだろうと思っていた．

飛行機物語　─航空技術の歴史
を見ていたら，まさに「主翼の補助」という写真が出ていた．
同じものではないが，ネットにあったカーチスの画像．
Curtiss-Herring, Golden Flyer, 1909 ＞CURTISS ALBUM 1909 から拝借

エルロンはフランス語で「小さい翼」という意味らしい．これなら「小さい翼」だ
「飛行機物語」によれば，これはライト兄弟の「ねじり翼」の特許を避けるために，設けたということだ．
「補助翼」というネーミングにも納得．
補助翼で機体を傾けた後は，昇降舵を引いて，旋回するのである．

ライト兄弟の「ねじり翼」は，主翼をワイヤーでねじって変形させるもので，主翼そのものが機体をロールさせる舵であった．
カーチスのゴールデンフライヤーは，主翼を固定する代わりに，補助翼を別に取り付けたわけだ．

リアクタンスと複素数

総合の時間．
最終的には，抽象的な数学の話題に持っていくつもりなのだが．＞以前の記事「リゾルベント」

前回までは，複素数の復習プリントで計算ばかりやらせていた．

今回は，虚数を使う具体例を，実験で見せようかと．カバーを外した扇風機やテスターなど，ガサゴソ持っていった．

まずは，扇風機の直流抵抗を測る．20Ωだった．

ということは，100V につなげば，
100V÷20Ω = 5A
もの電流が流れ，100V×5A=500W もの電力を消費してドライヤー並みの熱風が出るはず．
ところが，交流電流を測ると実際は，0.25A しか流れない．

0.25Aなら，
100V×0.25A=25W
という計算になる．

しかし，扇風機の表示は 20W．
これって誤差の範囲かもしれないけれど，一応理由はつけられる．
「力率は100％じゃない」
ってことかな．

いずれにしても，直流抵抗（レジスタンス）より，交流抵抗（リアクタンス）はかなり大きいことが分かる．
100V÷0.25A = 400Ω
である．
モーターのコイルが交流電流を妨げて（インピードして）いるのである．

定電流源

先日の飲み会で電気設備の仕事している友人が，「空港の灯火は定電流．ショートしても安全」なんて話をしていた．

以前，質問サイトで定電流源のことが出ていた．
質問内容は「開放すると危険なのはなぜ」というもの．
普通は開放が安全でショートが危険だけど，定電流源は逆になる．

答えは簡単で，「定電流」を流そうとする機械なら，開放したら一定に電流を流そうとして電圧が無限大になるからである．

答えは簡単だけど，それを見た時に思ったのが，
「では，いったい何に使うのだろう？」
だった．
それが，先日の飲み会で解決．

友人によれば，
「長い距離で明るさを一定にするため．」
「回路は全部直列につながっていて，電球が切れたら，そこでショートする構造になっている」
なるほど．

普通の電源（定電圧）に電球をつなぐときは並列につなぐが，数キロの滑走路では電源から遠いほど電圧降下して暗くなってしまう．
ところが1本線に100個の電球を直列に繋げば，どの電球にも同じ電流が流れて同じ明るさになるというわけだ．

1個10ボルト10アンペアなら，10個で100ボルト，100個で1000ボルトをかけて，一定の10アンペアを流し続ける．
ショートしても，ショートした銅線の抵抗値が 0.001Ω なら 10アンペアを流すための電圧の 0.01 ボルトに下がるだけでなので安全．

ネットで調べたら，電球直結ではなく，定電流を流すのは直列につないだ変圧器で，その2次側に電球をつないでいるようである．これなら電球が切れても，負荷がなくなるだけである．

我々が普段使う電池とかコンセントは電圧が一定になるようになっている．
その場合，危険なのはショート．
無限に電流が流れようとして，保護回路が働く．

逆に，定電流源の場合危険なのが開放．一定電流を流そうとして電圧が無限大になろうとして，多分保護回路が働く．

いろんな工夫があるのだねぇ．