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パターソン＆ヘネシーコンピュータの構成と設計　第４版

「パターソン＆ヘネシーコンピュータの構成と設計　第４版」を読み始めました！

さっき、検索したら、第５版が出版されていて、めちゃめちゃテンションが下がりましたーー

まぁでも、死ぬほど内容が変わってないだろうから？第４版を頑張って読んでみます！

ハードウェアとソフトウェアの相互関係と、最新コンピュータの基礎をなす技術が中心。プログラマがコンピュータ・アーキテクト、コンパイラ開発者、半導体技術者に頼って高速化を実現する時代が終わった。プログラムを更に高速化するには、並列化しなければならない。ソフトウェアシステムの性能とエネルギ効率は、コンピュータ・システム中に適用されている基本的なハードウェア技術を、ソフトウェアの開発者がいかによく理解されているかに大きく影響される。従って、プログラマ、コンパイラ開発者、オペレーティング・システム開発者や設計者が諸原理をしっかり身につける必要がある。

僕も、自身もってプログラムを書くには、コンピュータアーキテクチャの知識が不可欠だと感じて、この本を買いました！

上下で合わせて８００ページもあるから、今年中に終わらないんだろうけど、来年の２月末までに終わらせれるよう頑張ります！！

この本を読み終えた頃には、少なくてもこれらをできっているでしょう！

アセンブリを読める、ある程度書ける

論理回路を理解している

一般的なメモリ、プロセッサ、ストレージの構造を理解している

プログラムの性能を測れるようになっている

#アーキテクチャ

Objective-C 2.0 徹底解説　ファイル・初期設定・シリアライズ　まとめ

ファイル管理を行なうのは NSFileManager クラス。ファイルが存在しない場合はエラーにならず、nilになる！ NSStringにパスを取得するためのメソッドが多数用意されている！ stringByAppendingPathComponent、pathWithComponentsなど。。。チルダ付きのパスを取得したり、拡張子を追加したり、シンボリックリンクのオリジナルパスを取得したりなど、いろいろできる！ Mac OS X では、実際のファイル名と画面に表示されているファイル名が異なる場合がある！ displayNameAtPaht、componentsToDisplayForPahtで取得できる！ Foundationフレームワークには標準的な初期設定の記録システムとして、ユーザーデフォルトというものが用意されている！それが NSUserDefaults クラスですプロパティリストの形式で各種情報を保存できるライブラリフォルダの Preferences フォルダにファイルが作成される registerDefaultsにNSDictionaryで値を渡すと、その値が一時的な領域に保管され、ファイルには保存されない！！ NSUserDefaultsで値を保管するための領域が複数設けられていて、これをドメインと呼ぶ。 NSUserDefaultsの保管先のドメインが「アプリケーションドメイン」である！・NSGlobalDomain システム全般に関する領域・NSArgumentDomain プログラムを実行する際にパラメータがまとめられている領域…… ・NSRegistrationDomain 初期設定の領域アプリケーションドメインとグローバルドメインは永続的、その他の一時的。 NSUserDefaults がオブジェクトをシリアライズするには・インスタンス変数をプロパティとして定義する必要がある・NSCodingプロトコルを実装する必要がある・カテゴリを使ってNSUserDefaultsに独自のシリアライズメソッドを定義するオブジェクトを静的なデータを変換するプログラムをコーダという静的データへの変換をエンコードオブジェクトへの変換をデコードという。 @propertyの属性・retain オブジェクトを保持している・assign オブジェクトを参照している・copy オブジェクトをコピーして保持する・readwrite 値の読み書きができる　デフォルト・readonly 読み込みのみ・getter=　ゲッターの名前・setter= セッターの名前 @implementationで@synthesize プロパティ名とすると、Obj-Cがアクセサメソッドを用意してくれる！

#ios

Objective-C 2.0 徹底解説コレクションクラス　まとめ

コレクションクラスブロックではreturnは最後に１つだけ書く。複数書くとうまく動かない! ブロックに引数がない場合、(void)とすると、引数指定を省略する^{....} ブロックの書き方 ①^(仮引数){…} ②返り値(^ 変数)(引数) = ^(仮引数){…} ②では、関数の宣言に騒動するものを用意して、これに実行する処理としてブロックを設定する！イテレータ配列を反復処理するための機能を提供するもの。 Objective-Cで拡張されたforが高速列挙と呼ばれる。NSEnumeratorより高速！ NSPredicate 配列をフィルタリングできるもの。フォーマット：@“キーパス　演算子　リテラル”　@“%K … %@“ 比較演算子・BETWEEN NSArrayで範囲を指定する・BEGINSWITH 特定の文字列で始まるもの・ENDSWITH 特定の文字列で終わるもの・CONTAINS 含まれるもの・LIKE あいまい検索 ? と * が使える！・MATCHES 正規表現にマッチするもの NSArray の要素をファイルやURLから読み込むことができる。ファイルはXMLで、<plist>タグの中の<array>タグの中にデータを記述する。この形式のデータをプロパティリストと呼ばれる！コレクションが３つの種類に大別される。配列、集合、辞書集合と配列の違い・集合は重複を許さない・集合はデータの並び順が保証されない・集合は高速 NSCountedSet は同じ値を追加した数を保持してくれる！ PHPで連想配列はObj-CではNSDictionaryで作ることができる！キーと値のセットをエントリーと呼ぶ！オブジェクトがどこから参照されていなくても、NSDictionaryやNSSetにあれば、まだ参照されているので、ガーベッジコレクションの対象にならない。ガーベッジコレクションの対象するには、Max OS X 10.5 から NSHashTable と NSMapTable という２つのクラスが新たに用意されている！ Obj-Cでオブジェクトでない値をオブジェクトとして扱うのに、NSValueを使う！

#ios

Objective-C 2.0 徹底解説　Foundation フレームワークの基本　まとめ

id　オブジェクトの型 Class クラスそのものを値として使いたい場合の型 SEL メソッドそのものを値として使いたい場合の型 IMP メソッドの実装へのポインタ nil nullオブジェクトポインタ Nil nullクラスポインタ NSString のテキストはUTF-16なので、1バイト文字を出力させる printf 関数では扱えない！ %@フォーマット指定子でObjective-Cのオブジェクトを出力できるがその出力が description または descriptionWithLocale の返り値である！これらのメソッドを実装していないオブジェクトは出力できない！テキストをファイルから読むには、 ①NSHomeDirectoryを使ってパスを作る ②initWithContentsOffFileでファイルの中身を取得する URLのテキストを読み込むには ①NSUrlのオブジェクトを作る ②initWithContentsOfURLで内容を取得するファイルに出力はwriteToURL を使う。atomically を YES にすると、ファイルが既にある場合、別名で保存してからリネームする！ chat と NSString の stringWithUTF8String または initWithCString で charポインタをNSStringに変換できる逆に UTF8String で charを取得できる！返り値は const charポインタになる！ Obj-C の trim がながいなー stringByTrimmingCharactersInSet [NSCharacterSet whitespaceAndNewlineCharacterSet] 文字列の一部を抽出 substringToIndex substringFromIndex substringWithRange 範囲は NSMakeRangeでつくる！テキストの冒頭は１ではなく０！全角も半角も１文字としてカウントされる！テキストの分割は componentsSeparatedByString か componentsSeparatedByCharactersInSet でできる！複数の区切り文字で分割できるのが便利だね！PHPにはないと思う Obj-Cの文字列検索は rangeOfString でできる！バイト単位で正確に比較するオプションがあるけど使い道が思いつかない。テキストの置換えは stringByReplacingCharacterInRange か stringByReplacingOccurrencesOfString でできる！ NSScanner scanUpToString は引数で指定したテキストまでの部分をスキャンし、intoStringに設定する scanString は引数指定したテキストをスキャンして、intoStringに設定する BCD Binary Code Decimal 二進化十進数 10進数の１桁を４桁の２進数で表す。 NSNumberFormatterのフォーマット指定子 0 必ず表示する桁 # 値がなければ表示しない桁 . 小数点を表示 , 千の位を表す記号を表示

#ios

Objective-C 2.0 徹底解説　Objective-Cのオブジェクト指向　まとめ

オブジェクトそれが必要なものをそれ自身の中に全て持っており、それ自身で完結して機能するプログラムのかたまり。 Objective-C では、オブジェクトはクラスとして定義されているクラスには値を保管するインスタンス変数と処理を行なうメソッドがあるクラスはオブジェクトであり、オブジェクトの雛形でもある。クラスを元にインスタンスを作ることで同じ性質をもつオブジェクトを生成できる！ Objective-Cではオブジェクトの機能を呼び出すにはメッセージという概念を使う。メッセージを受け取りオブジェクトを「レシーバ」、呼び出したい機能を「セレクタ」と呼ぶ。レシーバとセレクタを指定すると、どのオブジェクトのどの機能が特定され呼び出されるようになるポリモーフィズム　多態性クラス間で同じメソッド名が使えることクラス内でも引数が異なれば同じメソッド名が使えること Mac OS Xには、プログラムの基本的な機能を提供する土台の上に Cocoa フレームワークが搭載されている Cocoa の最も重要な要素は Foundation フレームワークと、GUIなどの機能部分である AppKit である。 iPhone では Cocoa Touch で、要素は Foundation とタッチパネル用のGUIフレームワークである UIKit が用意されている。システムの基本部分　ー＞　Foundationフレームワーク　ー＞　AppKit か UIKit 動的結合と静的結合インスタンスをid型の変数に代入した場合、実行時にインスタンスとクラスの関連づけが行なわれる。これを動的結合という。クラスのポインタ変数に代入した場合は、コンパイル時に関連づけができる。これを静的結合という。静的結合が若干動作速度が速い。インスタンス変数にアクセス権限を設定できる！ @private、@protected、@public アクセサインスタンス変数にアクセスするためのメソッド値の取得：変数と同じ名前値の変更：set変数名 Objective-Cにはオーバーロードがない。引数のキーワードを使ってオーバーロードに相当する機能を実現できる。インスタンス内からクラスメソッドを呼び出すことができない。すべてのクラスには Class という型が保管されていて、class というクラスメソッドを呼び出すことで得られる。 id c = [MyClass class]; [c description]; メタクラスクラスを生成するクラスに相当するもの。実際に存在するのではなく、概念上の存在…… クラス型は構造体！ objc_class という構造体に以下のように定義されている。 struct objc_class { struct objc_class *isa; struct objc_class *super_class; const char *name; long version; long info; long instance_size; struct objc_ivar_list *ivars; struct objc_method_list **methodLists; struct objc_cache *cache; struct objc_protocol_list *protocols; }; クラスクラスタ名前から難しそうに思えるけど、スーパークラスからサブクラスのインスタンスを作成するだけ！ Objective-Cにはカテゴリーというものがある。１つのクラスをいくつかの部品の組み合わせとして構成するための仕組み。。。 @interface|@implementation クラス名 (カテゴリ名) で定義する。カテゴリクラスのファイル名を「元のクラス＋カテゴリ名」にしないといけない。 MyClassにaddカテゴリを定義する場合はファイル名が MyClass+add.h/mになるカテゴリーがビルド時に自動的にクラスに組み込まれるカテゴリーではオーバーライドができない。元のメソッドが新しいメソッドに書き変わってしまうため。クラスに特定のメソッドが実装されていることを保証するのに用いられるのがプロトコルと呼ばれる機能！あるメソッドの実装が必要なとき、プロトコルとしてそのメソッドを定義して、必要なクラスにプロトコルを宣言するそうするとそのクラスがプロトコルに用意されたメソッドを必ず実装しないといけなくなる！ @protocol でプロトコルを定義する。中身は@interfaceと同じ。クラスにプロトコルが定義されているかを確認してからプロトコルメソッドを呼ぶこともできる。 [myObject conformsToProtocol:@protocol(MyProtocol)] 同じ用途のクラスメソッドがNSObjectに用意されているから、インスタンス化せずに、クラスオブジェクトで確認できる！メソッドにインスタンスを渡す場合には、引数の定義にプロトコルを宣言すれば、そのプロトコルを定義しているクラスのインスタンスしか渡せなくなる！ -(void)myMethod:(id <PrintObject>)sender; プロトコルにオプションメソッドも用意できる！ @protocol MyProtocol @required ……… @optional ……… @end デフォルトは @required オプションメソッドが定義されているかどうかを NSObject の respondsToSelector:で確認できる！メソッドをそのものを値として使う場合 selector というコンパイラディレクティブを使う！ selectorを使うと、メソッドを示すSEL型の値を取得できる！ガーベッジコレクション、メモリ上にあるオブジェクトを定期的にチェックして、使われていないものを自動的に破棄する仕組み！ Obj-Cではメモリ空間は以下に別れるスタック領域：一時保存領域。ローカル変数やメソッドをスタックに積み上げるための領域に使われるヒープ領域：長期保存領域。グローバル変数やオブジェクトのために使われる。ガーベッジコレクションが定期的に起動してオブジェクトをチェックする。大きなプログラムだとオブジェクトの数も多くなり、チェックのコストが高くなってしまう。これによって全体のパフォーマンスが低下する。これが理由でデフォルトでONになっていない！明示的にガーベッジコレクションを起動させることで、重要なところでガーベッジコレクションが起動して処理が遅くなるのを防ぐことができる！ id gc = [NSGarbageCollector defaultCollector]; [gc collectIfNeed]; オートリリースオブジェクトを使い終わったら自動的に解放してもらう機能！これを利用するには NSAutoreleasePoolというクラスを利用する！あ、これがmain.mに書かれているやるか？ @autoreleasepool { return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));} これがオートリリースの情報を集めておくためのクラス。これを使うには、まずNSAutoreleasePoolのインスタンスを作る NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; あとはオブジェクトをインスタンス化したら autorelease メソッドを呼び出す [[[MyClass alloc] init] autorelease] これを行なう度にオートリリースプールにインスタンスが登録される。解放したいときは [pool drain]とするだけ！ NSAutoreleasePoolをネストできる！コンビニエンスコンストラクタを使ってメソッドを生成した場合、autoreleaseする必要がない！一般的にコンビニエンスコンストラクタ内ででやってくれる！ガーベッジコレクションが負荷が高いからよさそうなタイミングで明示的にガーベッジコレクションした方が良い。それでもまだ負荷が高いからオートリリースによってメモリ管理を行なう。オートリリースもまだそれなりにコストがかかるから、リファレンスカウンタによってメモリ管理を行なう！リファレンスカウンタオブジェクトがいくつかの場所から参照されているかをカウントして管理する仕組み！この仕組みのために専用のクラスが必要ない！NSObjectにクラスメソッドとして用意されているため、すべてのサブクラスで使うことができる！ retain インスタンスを保持するもの。リファレンスカウンタを１つ増やす release インスタンスを解放するもの。リファレンスカウンタを１つ減らすインスタンスを作成するときにリファレンスカウンタの値が１つ増えるから retain を呼び出す必要がない。オブジェクトが実際に解放される際に、インスタンス内の dealloc というメソッドが呼び出されるので、そこにオブジェクトが解放される際に実行したい処理を記述する。リファレンスカウンタの数を retainCount で確認できる！オートリリースとリファレンスカウンタの違いは自動的に解放するか？プログラマが個別に解放するかってだけ。ガーベッジコレクションがONだと、autorelease、dealloc、release、retain、retainCountが無視される！ iOSではガーベッジコレクションがサポートされていない！

#ios

もう手動でテストするのがいや！時間かかる！いまさらだけどPHPUnit使うことにした。なのでドキュメントを読んでます。

テストメソッド間の依存関係を明示的に宣言できる。実行順ではない！用語：プロデューサ：返り値としてテスト対象のユニットを生成テストメソッドコンシューマ：プロデューサの返り値に依存するメソッド「@depends」アノテーションを使って、依存しているメソッドを指定する @depends tes... 依存しているメソッドの返り値がこのメソッドの引数となる複数の @depends アノテーションを書くこともできる。引数は指定した順番になる。あるテストが失敗すると、そのテストに依存しているテストの実行がスキップされます。テストメソッドに任意のデータを渡すことができる！まず、データを返すメソッドを定義する、これをデータプロバイダメソッドと呼ぶ。そしてデータを欲しいメソッドに @dataProvider アノテーションを使って、データプロバイダメソッドを指定する。データプロバイダが返す値が配列の配列である必要がある。２次元目の配列の要素がデータを受け取るメソッドの引数となる。 @dataProviderと@dependsを同時に指定することもできる。その引数が@dataProviderが先、@dependsがそのあとに続きます。テストするコードないで例外がスローされたかどうかを @expectedExceptionアノテーションでテストできる！ @expectedExceptionMessageと@expectedExceptionCodeと組み合わせて、メッセージやコードもテストできる。アノテーションではなくsetExpectedException(string $exceptionName[, string $exceptionMessage = '', integer $exceptionCode = NULL])メソッドでも例外を定義できる自分で try/catch して、自分で問題を報告できる try{ }catch(){ return; } $this->fail('期待通りの例外が発生しませんでした。'); PHPUnitはテスト実行中のPHPの警告やエラー、notice を例外に変換する！正しく実行できるよう、PHPの以下のディレクトリを設定する error_reporting E_ALL | E_STRICT display_errors On PHPの例外は以下のアノテーションでテストできる PHPUnit_Framework_Error PHPUnit_Framework_Error_Warning PHPUnit_Framework_Error_Notice PHPUnit は echo や print などの出力のテストを PHP の出力バファッリング機能で実現している！ expectOutputString expectOutputRegex setOutputCallback でテストできる！ strict モードでは、出力を発生させるテストはする！！！ああああああああーなんでだよー IntelliJから実行できない！ Cannot find PHPUnit in include path (.:/usr/local/php/lib/php) というエラーになる。。。なんでだよー

テスト経過を示す文字

. 成功 F アサーションに失敗 E テストメソッドの実行に失敗 R テストが危険だとマークされている場合に表示される S スキップされた I テストが未完全あるいは未実装とマークされている場合に表示される @group アノテーションを指定すると、グループを定義できる。実行時に特定のグルーブだけ実行できるようになるコマンドの使い方 phpunit [options] UnitTest [UnitTest.php] UnitTest はテストクラス UnitTest.php はそのテストが定義されているファイルこの２つの代わりにディレクトリを指定することもできる。コードカバレージも出力してくれる！最高！ないかわからないけど。。。 --coverage-text Code Coverage Report: 2014-08-14 13:43:23 Summary: Classes: 100.00% (1/1) Methods: 100.00% (1/1) Lines: 100.00% (3/3) Class1 Methods: 100.00% ( 1/ 1) Lines: 100.00% ( 3/ 3) —filter 正規表現にマッチした名前のみをテストできる！ —testsuite 指定したパターンにマッチしたテストスイートを実行する —group 指定したグループだけを実行 --exclude-group グループを除外 --list-groups 使用可能なグループを出力 —verbose 詳細な情報を出力する —bootstrap ブートストラップを指定 —configuration 設定をxmlから読み込む --no-configuration 作業ディレクトリのxmlを無視する

テストの事前設定のことをテストフィクスチャと呼ぶ。

PHPUnit にはテンプレートメソッドという種類のメソッドがある。この種類のメソッドが決まったタイミングで自動的に実行される。

setUp は各テストメソッドが実行される前に呼ばれる

assertPreConditions setUpのあとに呼ばれる

assertPostConditions はテストケースのあと、teraDown の前に実行される

tearDown はテストケースが合否に関係なく終了するとが呼ばれる。

setUpBeforeClass 最初のテストケースが実行される前に呼ばれる

tearDownAfterClass 最後のテストケースが実行された後に呼ばれる

onNotSuccessfulTest テストメソッドが正常に実行できなかった場合に呼ばれる

グローバル変数バックアップをブロックする！

protected $backupGlobalsBlacklist = array('globalVariable');

この辺難しいなー

#php

Objective-C 2.0 徹底解説　C言語としての基本文法　まとめ

プログラミングで使われる値は大別して「値としてそのままソースコードに記述する」「変数に格納して利用する」がある。前者をリテラルという。 8進数の場合、値の前に0を、16進数の場合は 0x を付加する大きい値はEを使って指数部の値を記述する 1.234E5 は 1.234 × 10 の 5乗である！文字型は半角文字のキャラクタを扱うのに用いられる。 ASCII文字１文字を表すから値は８ビットになる。２バイト文字は１つのchar値では表現できない… NULL は空っぽのポインタ nil は空っぽのオブジェクト同じ型同士を計算すると結果も同じ型になる！ 10 / 6 = 1.000000 10.0 / 6.0 = 1.666667 アンダーフロー浮動小数点の値であまりにも値が小さすぎて桁が足りなくなる現象。 sizeof(arr) / sizeof(int) で、配列のサイズを計算できる。バッファオーバーラン C言語では配列の境界は管理されていない。そのため配列の範囲を超えてしまってもエラーにならない。 incompatible implicit declaration of built-in function ‘…’ 使うとしている関数が、使っているC言語ファミリーにないという警告。例えば、strcar は GNU99 にはなく、使うには C99　ファミリーを使う必要がある。構造体に別の構造体の変数を含める場合、ポインタを使った方がメモリを節約できる。ポインタを使った場合 -> で値を取り出す。

#ios

Objective-C 2.0 徹底解説　Objective-Cという言語　まとめ

Objective-Cはブラッド・コックスによって1983年に設計されたプログラミング言語！これがAppleを退社したジョブズが作ったNeXTという会社のNeXTというコンピュータの開発言語として使われたいた。 AppleがNeXTを買収し、このコンピュータに搭載されていた NeXTSTEP という OS を大幅に改良して Max OS X を作る。 Objective-C は、C言語に Smalltalk という言語の仕組みを大きく取り組んで設計された。最初のiPhoneは2007年1月、iPhone4は2010年6月に発売された。 iOS は Max OS X に搭載されている Cocoa というフレームワークを、タッチパネル操作の iPhone に合わせてアレンジしたもので、Cocoa Touch と呼ばれるフレームワークが搭載されている。 Objective-Cはオブジェクト指向部分の処理をインタープリタを実装したような構造になってる…動的にオブジェクトを関連づけることができる！

#ios

電気の基本と仕組みがよくわかる本　ボルタ電池　まとめ

19世紀にイタリア人の科学者ボルタが開発した電池のこと。薄い硫酸水溶液、銅板、亜鉛板から構成される。硫酸水溶液は水に硫酸が溶けたものなので、硫酸が水素イオンと硫酸に電子して、電解液となっている。 H2SO4 -> H+ と SO4-2 この電解液に、銅板と亜鉛板を入れると、亜鉛板から亜鉛イオン（Zn2+）が溶け出して、亜鉛板に自由電子が残る。このようにして亜鉛板がマイナスに帯電する。この状態では、電解液の中で、亜鉛イオンと水素イオンの２種類のプラスイオンが存在することになる。この２つのイオンが同極同士なので、反発し合う。亜鉛イオンが水素イオンよりイオン化傾向が大きいため、水素が亜鉛板に近づけず、仕方なく銅板の近くに集まってしまう。水素イオンが銅よりイオン化傾向が大きいため、銅板から銅がイオン化するのを防ぐ！このようにして銅板がプラスに帯電する。この状態で亜鉛板と銅板を導体でつなぐと、自由電子が亜鉛板から銅板へ移動して電流が流れる！水素イオンが自由電子を受け取って、水素（H2）となり、水素ガスが気泡となって発生するこの気泡が銅板の表面をおおうことによって、水素イオンが近づけず、自由電子を受け取れなくなる。よって電流が小さくなるさらに、水素が銅板よりイオン化傾向が大きいため、自由電子を放出してイオン化する。この現象を逆起電力といい、電位差を小さくしてしまう。この現象を分極という。これを防ぐために、過酸化水素（H2O2）が加えられる。水素ガスと過酸化水素が化学反応を起こし水になる。このように分極防ぐものを減極剤という！電極になる物質をプラス極活物質、マイナス極活物質と呼ばれる。

#電気

電気の基本と仕組みがよくわかる本　電気化学　まとめ

電解液にプラスとマイナスの電極をいれて電圧をかけると、化学物質と電極との間に自由電子の受け渡しが起こり、化学反応で物質が化学分解される… これを電気分解、略して電解と呼ぶ。同じ原理で化学物質が作り出されることを電解合成と呼ぶ。分子：２つの以上の原子から構成される電荷的に中正な物質。共有結合：原子同士で互いの電子を共有することによって生じる化学結合。結合は非常に強い。分子は共有結合によって形成される。高分子：非常に多数の原子が共有結合してできた巨大分子。電解合成される物質が高分子の場合、電解重合と言われる！分解や合成された物質が電解液の中で液体として残ることもあれば、固定になって電極に付着したり、気体となって電解液から分離する場合もある！水を電気分解する場合、まずイオン化（電離）する物質を加えて、電解液にする必要がある。そのために、水酸化ナトリウム（NaHO）や硫酸（H2SO4）が使われる。水酸化ナトリウムを加えた場合、水酸化ナトリウムがプラスのナトリウムイオンと、マイナスの水酸化物イオンに電離する。水も少し電離して、プラスの水素イオンとマイナスの水酸化物イオンが発生する。これにプラスとマイナスの電極を入れて電圧を加えると、プラス極にマイナスの水酸化物イオンが集まって、電子を放出する。４つの水酸化物イオンが電子を放出すると、２個の水分子と１つの酸素分子が発生する。 OH+OH+OH+OH = H2O + H2O + O2 水分子は水に残り、酸素分子は気体なので電解液から分離する。その際に泡が発生する。マイナス極には、プラスの水素イオンとナトリウムイオンが集まる。ナトリウムが水素よりイオン化傾向が大きいため、自由電子を受け取らないが、水素イオンが受け取る。２つの水素イオンが自由電子を受け取ると、１つの水素分子H2ができる。 H+H = H2 これも気体なので、泡になって発生する。精錬とは、不純物の多い金属から純度の高い金属を取り出すこと！電解精錬とは、精錬を電気分解によって行なうこと！鉱石から金属取り出すことを製錬という。製錬によって取り出された金属にはまだ不純物が残っている。電解によって精錬することによって純度を高くする。精錬は金、銀、銅、ニッケル、スズ、鉛に対して行なわれる精錬方法！銅の場合、銅の鉱石である黄銅鉱を溶鉱炉で製錬して、純度99%の粗銅ができる。この段階ではまだ鉄、ニッケル、亜鉛、金、銀などの不純物が含まれている。粗銅を電解して純度99.99%以上である純銅にする！銅を精錬するための電解液には硫酸銅水溶液が使われる。電極のプラスを粗銅、マイナスを純銅とする。電解液の硫酸銅は銅イオンと硫酸イオンに電離する。この状態で電圧をかけると、銅と銅よりイオン化傾向の大きい鉄、ニッケル、亜鉛がイオン化して電解液の中に溶け出す。イオン化傾向の小さい金と銀は粗銅が溶けるにつれプラス極の下に泥状の物質となってたまる。 Cu2+、Fe2+、Ni2+、Zn2+ がプラスイオンなので、マイナス極に引きつけられる。しかし銅イオンが最もイオン化傾向が小さいため、銅イオンのみが自由電子を受け取って銅になる！他のイオンは電解液に残る。こうして純度の高い銅がマイナス極に付着する！おもしろい！！マグネシウム、アルミニウム、ナトリウムなどの金属がイオン化傾向が大きいため、電解液で精錬しようとしても、電解液の中の水素イオンがイオン化傾向が小さいため、先にマイナス極引きつけられ自由電子を受け取るため、これらの金属のイオンが電解液中に残ってしまう！これらの金属は加熱によって液体にした状態で電解を行なう！加熱して液体にしたものを溶融塩といい、この状態で電解を行なうことを溶融塩電解という。アルミニウムの場合、その鉱石であるボーキサイトからアルミニウムの酸化物であるアルミナ（Al2O3）を溶融して電解することによって純度99.8%のアルミニウムが作られる。プラス極とマイナス極の両電極に炭素が使われる！アルミナを溶融すると、アルミニウムイオン（Al3）と酸素イオン（O2）に電離するこの状態で電圧をかけると、マイナス極に引きつけられたアルミニウムイオンが自由電子を受け取りアルミニウムとなるマイナス極に引きつけられた酸素イオンは自由電子を放出し、炭素と結合して一酸化炭素(CO)となる。この化学反応によって、炭素が消耗するため、補充が必要。ある金属を保護したり見栄えをよくするために表面を別の金属の薄い膜で表面処理することをメッキという。このメッキを電解によって行なう方法を電気メッキという！マイナス極にメッキされる金属、プラス極にメッキする金属を使う。メッキする金属イオンを含む電解液で電解を行なう。人生で初めて知ることがいっぱいあって、まとめがまとめ出なくなっているw 何度か読み返したり、他の本も読めば、きっと数行にまとまるはず！その数行は暗号みたいになると思うけどw

#電気

電気の基本と仕組みがよくわかる本　抵抗器　まとめ

抵抗器は電気抵抗の値が大きな素材で作られる。レジスタともいう！抵抗値が変えられる抵抗器を可変抵抗やボリュームと呼ばれる。コンデンサ、コイル、抵抗器などの回路部品を素子と呼ぶ。電力を消費、蓄積、放出する素子を受動素子という。増幅作用や整流作用などの素子を能動素子という。

#電気

交流

電気の基本と仕組みがよくわかる本　交流　まとめ

発電所で直流/交流を生み出す方法がわからないけど、まぁいや。進んだら出てくるだろう。交流では瞬間的に電流と電圧が０になるため、必要な電圧以上の電圧で送電する必要がある？この電圧が必要な「電圧×√2」だそうです。 100Vの発熱電球の場合、141V が必要。発熱電球も141Vに耐えられるように作られていなければならない！交流で141Vを送電すれば、直流でいう 100V に相当する電圧になる。実効値とはプラス側の最大値の電圧を√2で割ったものである！交流には単相交流と三相交流がある。三相交流は周期を1/3ずつずらした単相電流をまとめたもの… 120°ずつずれているともいえる。

３本の線の電圧/電流の合計がゼロになる！ある相の電圧がプラス側で最大電圧になっているとき、残る２相の電圧はマイナス側で最高電圧の1/2になる。。。

完全に理解できてないけど、このへんまでとして、次へ進みますー

#電気

電気の基本と仕組みがよくわかる本　直流と交流　まとめ

直流：流れる方向と電圧が一定の電流。DC Direct Current 電池が直流交流：流れる方向と電圧が周期的に変化する電流。AC Alternating Current 電力会社から供給される電気は交流グラフはサインカーブ（正弦波）という波形の描く。波形の１つの山と１つの谷が繰り返され、１セットを１サイクルと呼ぶ。１サイクル要する時間を周期と呼ぶ！周期が１秒間に繰り返される回数を周波数と呼ぶ、単位はヘルツ（Hz）

#電気

この画像さいこ！

http://cat.technology/

cattechnology

armmove2

おもしろい！！

電気の基本と仕組みがよくわかる本　電気抵抗の直列と並列　まとめ

抵抗を直列につないだ場合、全ての抵抗影響により回路全体の自由電子の勢いが落ちる。つまり、電流が少なくなる。 5Ωの抵抗を２つ直列につないで、3Vの電圧をかけた場合、 A = 3V ÷ (5Ω + 5Ω) = 0.3A 全体としての抵抗は１０。複数の抵抗をつないだ場合の全体としての抵抗を合成抵抗という！１つの抵抗の電圧は： V = 5Ω × 0.3A = 1.5A つまり、回路全体の電流は同じで、電圧を分け合うことになる。このように電流が一定で電圧がわけられることを分圧とう！ 1つの抵抗の消費電力 W = 1.5A × 0.3A = 0.45W = 0.45J 抵抗が１つのときの４分の１になる。 J = Aの２乗 ÷ 抵抗 × 時間発熱量は電圧に比例する。電圧を２倍にするとJが４倍、半分にすると４分の１になる。 ※よくわからないが、さまざまな条件が変化するため、実際には明るさが1/4にならないし、寿命も半分にならない。並列の場合は電流が分散する。電圧が変化しない。 3Vの電圧で5Ωの抵抗の場合、１つの抵抗の電流は A = 3V ÷ 5Ω = 0.6A 各導線を流れる電流は0.6なので、全体の電流は 1.2 になる電圧が 3V で、電流が 1.2A　なので、回路全体の抵抗は Ω = 3V ÷ 1.2A = 2.5Ω 抵抗が半分になる！経路が増えれば自由電子も増える！これに反比例して抵抗が減る。電圧が一定で電流がわけられることを分流という！電力 W = 3V × 0.6A = 1.8W １秒あたりの消費電力 J = 1.8W * 1 = 1.8J = 1.8Ws 抵抗が１つのときの消費電力とおなじ！並列抵抗の合成抵抗は各抵抗の逆数の和の逆数である。抵抗が2Ω、3Ω、6Ωの場合。合成抵抗 = 1 / (1/2) + (1/3) + (1/6) = 1Ω もう１つの方法はオームの法則を使う方法です。電圧と抵抗がわかるので、各抵抗の電流を求める。 3V ÷ 2Ω = 1.5A 3V ÷ 3Ω = 1A 3V ÷ 6Ω = 0.5A 各電流の合計が全体の電流となる。 1.5A + 1A + 0.5A = 3A 全体の電圧と電流がわかったので、再度オームの法則を使って、全体の抵抗を求める。 Ω = 3V ÷ 3A = 1Ω 合成抵抗が 1Ω ということになります！電気抵抗の逆数は電気抵抗の逆だから、別の言い方をすれば、自由電子の通りやすさになる

#電気

電気の基本と仕組みがよくわかる本　電池の直列と並列　まとめ

２つの1.5Vの電池を並列につなぐと、電圧も電流も変わらない。たが寿命だけが２倍になる。 A = 1.5V ÷ 5Ω = 0.3A W = 1.5V × 0.3A = 0.45W = 0.45J ２つの1.5V電池を直列につなぐと、電位差が２倍になるため、電圧も２倍の３Vになる。 A = 3V ÷ 5Ω = 0.6A W = 3V × 0.6A = 1.8W = 1.8J 直列にすると消費電力が並列のときの４倍になる 0.45W -> 1.8W

電池の直列と並列・いろいろな回路で豆電球をつけよう https://www.youtube.com/watch?v=1qZsPAgLfnU

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