第1講 インピーダンスってなにさ?
<講座のポイント>
第1講では、高校の物理に出てくる回路網理論の基礎を中心にします。物理だけではないのですが、高校の教科書の中身を理解できれば、日本の将来は絶対に明るいと断言できるものが、高校の教科書には込められています。これは自信を持って私は断言できます。センター試験だとか、大学入試への対応で肝心の中身を勉強できなかった方は、あるいは物理を履修しなかった方は、不運でしたね。でも心配する必要はありません。副読本としての図解などが1000円以下でどの本屋さんでも購入できますし、高校の教科書も各県の指定本屋さんで一般人が購入することも可能なのです。このような教科書は1000円を越えることはまずありません。是非にも、手元に高校の教科書や図説などをご用意下さい。各県の指定本屋さんは、各県の教育委員会等に問い合わせれば教えてもらえますが、教科書購入は取り寄せになる可能性が高いだろうと思います。
<プログラム>
1-1.回路を構成する基本要素
1-1-1.抵抗ってなにさ?
1-1-2.コンデンサ(キャパシタ)ってなにさ?
1-1-3.コイル(インダクタンス)って何さ?
1-2.オームの法則とキルヒホッフの法則
1-3.交流の基本
1-4.交流の世界でのオームの法則・インピーダンス
1-5.インピーダンスの表現方法
1-5-1.複素平面にインピーダンスを表現する
1-5-1.コール・コール(Cole-Cole)プロット(またはNyquistプロット)
1-5-2.Bodeプロット
1-6.電極反応と基本回路構成要素とのアナロジー(類似性)
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第2講 電気化学インピーダンス測定法の基礎と原理
<講座のポイント>
第2講では、測定法の基礎と原理を勉強します。この部分は、数式が大量にでてくることになりますが、その数式がどのようなグラフになるのかをイメージできるようにしてください。数式だけからイメージできない場合にはExcelを使うと良いですね。
<プログラム>
2-1.測定に必要な機器
2-1-1.ポテンシオスタット・ガルバノスタット
2-1-2.ファンクションジェネレータ
2-1-3.オシロスコープ
2-1-4.周波数応答解析装置(FRA)
2-1-5.コンピュータとA/D変換を用いた方法
2-2.電極反応のインピーダンス
2-2-1.電極反応のモデル
2-2-2.電荷移動過程(活性化過程)・電荷移動抵抗
2-2-3.半無限拡散インピーダンス
2-2-4.有限拡散インピーダンス
2-2-5.薄層有限拡散インピーダンス
2-2-6.多孔質電極
2-2-7.定位相要素(Cnstant Phase Element)
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第3講 Excelを用いたデータ解析法
<講座のポイント>
第3講では、データの解析法について勉強します。これは、Excelを使って、パラメータフィッティングまできっちりと勉強しましょう。
<プログラム>
3-1.Excelでシミュレーション・理論解を計算する
3-2.Excelでパラメータフィッティング
3-2-1.Excelのソルバー機能
3-2-2.Excel VBAでBASICプログラム
3-2-3.Simplex法・多変量非線形最適化アルゴリズム
3-2-4.Simplex法のプログラム
3-2-5.実際にフィッティングしてみよう
3-3.フーリエ変換でインピーダンスを計算する
3-4.ラプラス空間でインピーダンスを計算する
3-5.測定器の応答速度に注意
3-6.ノイズが多いですか?LPFにご注意を。
3-7.実際の電池系のインピーダンスを考える