交流回路のリアクタンスとは 




交流回路の リアクタンス とは、コイルの(インダクタンス)や

コンデンサの(キャパシタンス)における 電圧と電流の比 をいいます。

抵抗が直流回路における 電圧と電流の比 で表したのと似ています。

リアクタンスの単位は、抵抗と同じようにオーム [Ω] で表します。

リアクタンスは2種類あります。

コイルのインダクタンスによるリアクタンスを「誘導性リアクタンス」といい

コンデンサのキャパシタンスによるリアクタンスを「容量性リアクタンス」といいます。


誘導性リアクタンス

誘導性リアクタンス とは、コイルのインダクタンスが交流回路において 電流の流れを妨げる働き をするものです。

図は、コイルの回路に交流電圧を加えた場合の回路図です。

誘導性リアクタンス は、\(X_L\) で表し、単位は抵抗と同じく [Ω]オームを使います。

式にすると次のようになります。

\(X_L=\cfrac{E}{I}\) [Ω]

また、電流の式にすると次のようになります。

\(I=\cfrac{E}{X_L}\) [A]

誘導性リアクタンス \(X_L\) は、電源の周波数を \(f\) [Hz]、コイルのインダクタンスを \(L\) [H] とすると、次のようになります。

\(X_L=2πfL\) [Ω]
 
誘導性リアクタンスの大きさは周波数に 比例 します。

つまり、周波数が高くなると、誘導性リアクタンスは大きくなり、そのため回路の電流は小さくなります。

\(I=\cfrac{E}{X_L}=\cfrac{E}{2πfL}\) [A]

また、\(2πf\) を \(ω\) オメガで表し

\(X_L=ωL\) [Ω] とすることもあります。

容量性リアクタンスとは

容量性リアクタンス とは、コンデンサのキャパシタンスが交流回路において 電流の流れを妨げる働き をするものです。

図は、コンデンサの回路に交流電圧を加えた場合の回路図です。

容量性リアクタンス は、\(X_C\) で表し、単位は抵抗と同じく[Ω]オームを使います。

式にすると次のようになります。

\(X_C=\cfrac{E}{I}\) [Ω]

また、電流の式にすると次のようになります。

\(I=\cfrac{E}{X_C}\) [A]

容量性リアクタンス \(X_C\) は、電源の周波数を \(f\) [Hz]、コンデンサのキャパシタンスを \(C\) [F] とすると、次のようになります。

\(X_C=\cfrac{1}{2πfC}\) [Ω]
 
容量性リアクタンスの大きさは周波数に 反比例 します。

つまり、周波数が高くなると、容量性リアクタンスは小さくなり、そのため回路の電流は大きくなります。

誘導性リアクタンスと 逆の働き といえます。

\(I=\cfrac{E}{X_C}=2πfCE\) [A]

また、\(2πf\) を \(ω\) オメガで表し

\(X_C=\cfrac{1}{ωC}\) [Ω] とすることもあります。

以上で「交流回路のリアクタンスとは」の説明を終わります。







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