2023年3月6日月曜日

微分は工学系理解のSTARTです。

微分について。コンデンサー電流位相が90°進むのは
電気関係者には常識!電流とは単位時間の電荷、つまり
I=Q/T、この場合dQ/dtと微分式が作成できる!静電容量
Cと電圧瞬時値Vの定数意外の変数が微分対象となります。
最後に電圧と比較するため、三角関数加法定理でcosをsin
に変換するとそこに+π/2が発生。だから電流は電圧より
90°進むと証明できるのです。※3の微積分公式等は
電気計算では必須中の必須なので暗記です。

そこで得た●電流を時間tで積分すると、逆に元の電荷量Q
を求める事ができる、分数の関係から微分式が作られ積分
式も発生する。大雑把に微積分の利用の例の1個です。

次ニュートンの運動方程式について、運動エネルギーW式
の構成単位を考える。加速度aを速度Vとすれば、移動距
離Hは同じVに変換できる。そこで※6の微分式を作成する
それを積分すれば※7の様に工学系の方は聞いた事がある
運動エネルギー式W=1/2・MV2となるのです。

有名公式F=maだけど加速度aの単位から速度を時間で
割算とわかる、そこでa=V/tとしてF=m(dv/dt)の微分公式
が設定できるのです。世の中何事も一定な変化量ではなく
厳密に言えば微積分計算が絶対に必要になります。

最後に同じ運動エネルギーを表す公式が2個、説明中で
発生しています。そこで両者が等しいとすれば速度
V=√(2gH)なる式が得られました。これ空気抵抗がない
ならば物体の落下速度は高さのみに比例して、重さは
無関係の有名な落下速度の公式です。他人から学ばな
いでも単位さえ研究すればある程度のそこで発生する
道理は想像できます。

★微積分は単位を意識すれば、扱うための式が見えて
きます★それが見えないでは微積分ができる数学技術
は・単に入試や電験などの試験問題を解くだけの無意
味な存在でしかありません。その次元で考えたら計算
なんてPCからChatGTPなるAIにしてもえらえば?なる
意見は理解できます。