E科鬼実験体験談

E科B2のCherryです。

この記事はMCC Advent Calendar 2016の22日目の記事です。
私はブログをやっていないのでMCCのブログでMCC Advent Calendar 2016に参加させていただきます。

私の学科では3年前期が1番辛く、2年後期は2番目に辛いそうです。

おそらくそれは、1年生の前期が7月に終わった後、実験科目とそのレポートがない状態で、1年間過ごし、急に2年後期から鬼実験が始まるからでしょう。

さらに実験のレポートに時間を取られてると、同時並行で受講する4科目もある演習付き必修科目の勉強ができなくなり、単位の取得が難しくなります。

実験だけでなくプログラミングの授業もレポート必須なのでかなりきついです。

とりあえず、今期の実験について語ろうと思います。

実験のテーマは6つあり、履修者全員(再履修者含む)を6グループに分け、それぞれのグループが違う順番で2週間で1テーマの実験を終えていきます。

実験の内容は大まかにいうと下記のようになります。(テーマ名しか書いてないのでわかりにくくてすみません)

1.論理回路
2.オシロ
3.はんだ
4.重ね合わせの原理
5.コイル
6.電界と電位

上記の実験を例えば1→2→3→…の順番で行うグループもあれば、私のグループのように5→6→1→2→3→4の順番で行うグループもあります。
この順番によって後期の運命が変わるといっても過言ではありません。
なぜなら違うグループに所属している友人同士で情報共有がなされるからです。
つまり実験によっては後から実験した方が情報をたくさん得ているので有利な場合が多いからです。
自分が1番楽な実験からだったら情報なくてもやっていけるのでラッキーだと思います。

逆に実験自体が辛い、レポートのデータ処理が半端なく多くて辛い感じの実験から始まると最初の情報が全くと言っていいほど無いので不利だと思われます。

それぞれの実験についての感想(愚痴)を述べたいと思います。

5.コイル
1番始めの実験でした。

実験自体は回路を組んで電圧・電流を測定するだけなので辛くはありませんでした。

しかし、得られた実験データからインダクタンスや磁束、磁束密度、etc…を算出しなければならず結果を導くのに非常に時間がかかりました。

私は1年生の頃からレポートを書くのが遅く、実験のあった日から毎日書いても前日の夜までかかってしまうほどです。これは、高校三年生の受験期に腱鞘炎になってしまい、未だ完治してないので、他人より文字を書くのに時間がかかるのと、もともとの性格が原因だと思います。

そこで今回こそは早く書こうとしてレポートの書き方を調べてみました。

調べたサイトでは考察から書き始めた方が良い、とあり考察から書き始めるにはしっかりとした結果が出ないと書けないと思いました。

しかし、結果を導くのにわからない箇所があり2、3日考え込んでしまいました。

今考えると、どうしても結果を出さないと先に進めないと勘違いしてしまったことがだめだったなぁ、と思います。

1週目は結果で終わってしまいました。

次に2週目になってやっと考察から書き始めたのですが、考察がとても難しいのです。

なぜなら10月の時点では電磁気学の授業がビオ・サバールの法則、BH曲線、…まで行っていなかったため自分で1から調べないと書けそうになかったからです。

毎日書いていたのですが、結局前日の夜中までかかってしまいました。

5の実験に関しては

・当時組んだメンバーの何人かが遊び等の予定がレポート提出日まで立て込んでおり、なかなか結果を出してくれずお互いの確認が遅れたこと

・わからないことがあったら目的や原理など別のところから書き始めずに、結果を仕上げることに固執してしまったこと

以上の2点がレポートを早く仕上げられなかった原因だと考えられます。

6.電界と電位

この実験は実験自体が測定に時間がかかるけど、考察は2週目で教えてくれるし楽だよ、と友人から聞いていました。

結論から言いますと…

そんなことはありませんでした。

私のグループは本来なら15人いるはずで3人1班で実験を行うはずでした。(6の実験の場合)

にもかかわらず、実験開始時刻になっても1人が来ないのです。

仕方がないのでどこかの班が2人で実験を行うしかありません。

そうです。その2人の班が私の班だったのです。

6の実験は導電シート上の電界と電位を測定するだけの実験なのですが、

これがとてもコツというか人数が必要なのです!

1人が定規で手が触れないようにシートを抑え(この表現はとてもわかりづらく想像しにくいと思います。文章能力がないのですみません。)、1人がディジタルマルチテスタで測定し、残りの1人が測定結果をメモまたはグラフに書く、というのが実験の流れです。

つまり、この実験は3人いないと成立しないのです。

私の班は2人だったので1人で定規を抑えながら片手でテスタを用いて電界と電位を測定し、残りの1人が測定結果をグラフに書く、という風に実験を行いました。

結果、
定規の抑えと測定はどちらも片手のためずれる

測定場所と測定値がぶれる

測定値をもとに書いたグラフが実験誤差の範囲では収まりきらないほどのとてもひどい誤差(今回の実験では電界と電位の関係が成り立たないようなグラフ)が現れる。

となりました。

6の実験の担当教員から

「なんとも言えないほど素敵な幾何学模様だね、考察が楽しみだ。※」

と言われてしまいました…。

本来、電界と電位は直行するものであり、等電位線は途切れることはありません。

しかし、私の班は
①直行しない
②等電位線が途切れる
③等電位線が現れないはずの場所になぜか等電位線が現れる…

という3つの条件が揃ってしまい、普通?の実験班なら楽な考察がとても時間がかかる考察になりました。

したがって、5の実験同様に前日の夜までレポートを書くことになりました。

※1週目の実験の考察が2週目までの宿題となっているので2週目に私たちの仕上げたゴミ測定結果に対する考察をしなければなりません。それに対するコメントです。

ちなみに私の実験日以降に6の実験を行った友人は4人で班を組んだそうで16:30に終わって楽だった、と教えてくれました。4人でもいいのなら、4人にしてくれればよかったです。

1.論理回路
この実験は実験自体・レポートともに楽な実験です。

実験は13時から18時までの予定となっていますが、この実験は早い人で14:30,遅い人で16時までには終わる実験です。

私は5,6の実験で失敗したので今度こそ成功しようと思い、予習しました。

ただ、予習とはいっても実装図までは書かず、回路図しか書きませんでした。

そのため少し時間がかかりましたが、全体からみて私の班の進み方は真ん中あたりの進捗具合でした。

ところが、その場で考えた実装図通りに組んだにも関わらず真理値表通りの結果が得られないのです。

TAさんや担当の先生にも聞いても実装図は正しいのでどこかのジャンパ線が不具合を起こしているのではないか、と言われてしまいました。

そこでTAさんや担当の先生は丁寧にどこのジャンパ線がおかしいかを調べてくださいましたが、それに時間を取られてしまいあっという間に1番遅い班になってしまいました。

折角予習したのに…。

そして16時に帰る羽目になりました。

これでも他の実験よりは早いのですが…。

予習してなければ自業自得で済みますが、今回はかなりショックでした。

次週は実装図まで作成して実験に挑んだため14:30には終わらせることができました(^^)

1番でした!

2.オシロ

この実験も最初の週はなぜか1番最後に終わりました…。

オシロスコープの使い方の動画を何個も見て予習したのに…。

実験が最初に上手くいってると他班から質問されるんですよね。

答えていたら自分たちが遅くなってしまうパターンです。

この実験は中間試験と被っていたので素早くレポートを終えられるように努力しました。

が、やっぱり時間がかかりました。

最初の頃よりはスピードはほんの少しは上がったと思います、たぶん。

2週目はなんとか最後にならずに済みました。

3.はんだ
この実験は本来なら12/13には終わっているはずなのですが、再実験のため昨日もはんだ付けを行ったので記憶に新しいので書くことが山ほどあります。
噂には聞いていたのですが、理不尽さNo. 1の実験です。

1週目は、はんだ付けをして自分たちがトランジスタアンプ製作をするのですが、時間の都合上指定された実験日(火曜日)の次の日(水曜日)も製作を行わなければなりません。

(というか先生の説明が長すぎて終わらない気がします)

さらに次の日でも終わらない場合、翌々週の実験の次の日(水曜日)もアンプ製作をしなければいけないのです。

私は今までの実験の感じからしておそらくなかなか終わらない人間だと思われたので、どうせ再実験になるだろうな、と思っていたのですが予想通り4日分この実験(アンプ製作を含めて)に取り組むことになりました。

以下、それぞれの実験日の様子・感想を述べます。

・1日目
13時から実験が始まるのですが、アンプ製作時のはんだ付けに関する説明及び注意が長過ぎて、怠いです。

説明中寝たり、先生の質問に答えられなかったら大学生にもなって教室内で立たされるはめになるので、立たされたくない私はコーヒーを飲んで耐え抜きました。

幸い私たちのグループは誰も立たされずに済みました、1週目は。

15時過ぎにやっと説明が終わります。

その後、アンプ製作を始めます。

まず、準備段階でまた先生の説教じみた注意事項を聞かなければなりません。

はんだごての電源コードに引っかかると火傷等の事故を引き起こす原因になるのでガムテープで電源コードを固定します。

安全の為、固定は別にいいのですが1人が使えるガムテープの長さに制限が有り(4センチくらい)、その長さで事故を起こさないように電源コードを固定するのにとても時間がかかりました。

資源を無駄にしない、ということをモットーにしている先生なのでたくさんガムテープを取ると叱られます。

「張力を利用しなさい」
と言われても困ります。ガムテープが短過ぎてうまくできません。

次は、はんだごてをキレイにしたり置くためのコテ先クリーナーとコテ置き台に関しての説明が有りました。

これもクリーナーの水分が少な過ぎても多過ぎてもだめでまたいろいろと説明がありました。

そして最後にはんだに含まれているフラックスを吸わないように換気のため、実験室の窓を全て開けます。

つまり、外気温とほぼ同じ温度になるのです。

やっとアンプ製作をし始められると思ったら(おそらくこの時点で17時ごろ)、窓を開けるんだ…、という感じでした。

ただ、事前に換気のため窓は開けるので外気温でも耐えられる服装にしなさいとの連絡があったので厚着しましまが、それでも寒いのです。

私は12/6,7に実験でとても寒くてその環境ではんだ付けを行うのが辛かったです…。

特に1日目は風が強くてなかなかコテ先が温まらず、はんだが溶けにくいという事態に陥りました。

さらに抵抗やジャンパ線、コンデンサなどの素子の本体部分を手で持って曲げることは許されないのでラジオペンチを使ったのですが、上手く曲がらずだいぶ遅れをとってしまいました。

・2日目
他の実験ならこんなことないのに…。

実験の次の日に補習とかほんとにやめてほしい…。

私はこの日、大失態を犯しました。

アンプを作製し終わるとセルフチェックがあるのですが、

私はここでトランジスタの向きを逆向きにはんだ付けしてしまったことに気づかなかったのです…。
そのまま導通テストに進み、課題である足りないジャンパ線の位置を見つけようとしたところで気づいたのです。
その時点で気づいたので今考えるとまだましだったと思います。

私はもう終わる目処がついていたので、セルフチェック時に確認しきれてなくて泣きそうでした。

17:30は回っていたので焦って吸引器ではんだを取り外そうとしたら、その時に限って電源コードを固定するためのガムテープが剥がれていて、自由になった電源コードの輪に腕が引っかかり、え?と思った瞬間、指にはんだごてが触れてしまい火傷しました。

急いで水道水で指を冷やしたお陰か水ぶくれにもならずに済みました。

火傷とは言っても先生が素手で基盤、はんだごて、コテ先クリーナー、素子等を触ることを毛嫌いしていたため、ビニール手袋を装着していたのも被害を最小限に抑えられたのだと思います。

ただ、できる限り冷やした方がいいと思い、長時間水を当てていたら、他の実験者にアンプ動作確認の説明をしていた先生に気づかれ当然ですが怒られました。

今期初の火傷だそうで歴史に名を刻みました。

この日は補習のため18時過ぎても残って続けてもいいそうです。

友人の中には19:30までアンプ製作と動作確認をしていた人もいたみたいです。

私はというと、火傷したので帰りました。

・3日目
次の日に回路網の中間試験があるから早く帰りたかったです。
どう頑張っても18時より早くは帰れないらしく、実際そうでした。

1日目と同様に先生の説明が長く、この日は16時まで説明でした。

説明が長いにもかかわらず、各実験制限時間以内に終わらせないといけませんでした。

出力抵抗を測定した入力抵抗を式に算出して求めるのですが、時間以内に指定された黒板に書かないとその値を用いてレポートを書いてはいけない、と言われました。

私の班は測定が遅く黒板に書く時間がなかったです。

しかし、その値がないと考察が書けないそうで後でかなり苦労しました。

・4日目
今週の水曜日でした。
20日からやり始めた次のグループの実験者達の椅子と机を借りてアンプ製作の続きをしました。
私たちの実験グループでは第2日目である12月7日に先生からたとえ合格をもらっていたとしても、12月13日の実験で、自分達が製作したアンプに異常(コールドジョイント等のはんだ不良)があったら、使えないものを製作したとして、合格取り消し、つまり不合格となります。

その場合、アンプ製作を終えなかった私と同日にはんだ不良を直します。

ちょっと直すくらいなのですぐに友人達は終わらせてとっとと帰ってしまいました。
私はトランジスタを全て向きを間違えたので取り外すのに時間がかかり再実験者の中では最後に終わりました。
でも一応、今年中に終わらせることが出来ました(*^^*)
これで安心して年を越せます!

4.重ね合わせの原理
はんだが辛すぎてかなり楽に感じる実験でした。

ただし、5.コイルと同様にデータ処理がたいへんです。
今も友人と測定結果を合わせています。私たちが上手く測定しなかったたため、やり直しを何度もしたので実験ノートに書いた値とグラフに書いた値が一致しないのです。

ちゃんと記録取らないとだめですね。

1週目は最後に帰りました。

2週目は来年です。

来年こそ早く帰りたい…。

最後まで長々とした文を読んでくださりどうもありがとうございますm(__)m

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