抵抗、コイル、コンデンサの働き

  • 抵抗は直流回路でも交流回路でも、働きに変わりがありません。
  • 抵抗、コイル、コンデンサは、電気回路に使われる電子部品の呼び方です。
  • インダクタンスはコイルなどが電流の変化によって、誘導起電力が現れる性質のことを言います。
  • キャパシタンスはコンデンサなどに電荷を、どの位、貯えられるかを示す量のことです。

インピーダンス

交流回路において抵抗として働くものを、総称してインピーダンスといいます。

抵抗だけが接続された交流回路のインピーダンス

電圧と電流の位相
抵抗だけが接続された交流回路の電圧と電流は同相になります。

\(\dot{I}=\cfrac{\dot{E}}{R}~\rm[A]\)

電流\(~\dot{I}~\)は\(~\dot{E}~\)の\(~\cfrac{1}{R}~\)の大きさであることを意味します。

インピーダンス\(~\dot{Z}~\)は

\(\dot{Z}=R~\rm[Ω]\) になります。

コイルだけが接続された交流回路のインピーダンス

電圧と電流の位相
コイルだけが接続された交流回路の位相は電圧を基準にすると電流が\(~\cfrac{π}{2}~\)遅れます。

\(\dot{I}=-j\cfrac{\dot{E}}{ωL}~\rm[A]\)

電流\(~\dot{I}~\)は\(~\dot{E}~\)の\(~\cfrac{1}{ωL}~\)倍の大きさであり、\(~-j~\)なので電圧\(~\dot{E}~\)より\(~\cfrac{π}{2}~\)ラジアン遅れます。

インピーダンス\(~\dot{Z}~\)は

\(\dot{Z}=jωL~\rm[Ω]\) になります。

コンデンサだけが接続された交流回路のインピーダンス

電圧と電流の位相
コンデンサだけが接続された交流回路の位相は電圧を基準にすると電流が\(~\cfrac{π}{2}~\)進みます。

\(\dot{I}=jωC\dot{E}~\rm[A]\)

電流\(~\dot{I}~\)は\(~\dot{E}~\)の\(~ωC~\)倍の大きさであり、\(~j~\)なので電圧\(~\dot{E}~\)より\(~\cfrac{π}{2}~\)ラジアン進みます。

インピーダンス\(~\dot{Z}~\)は

\(\dot{Z}=\cfrac{1}{jωC}~\rm[Ω]\) になります。

交流回路において、抵抗、コイル、コンデンサの位相関係は次のようになります。

インピーダンスとは何か

2018.05.07

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抵抗と交流回路の関係

抵抗と交流回路のインピーダンスは

\(\dot{Z}=R~\rm[Ω]~\)になります。

電流と電圧の関係は

\(~\dot{I}=\cfrac{\dot{E}}{\dot{Z}}=\cfrac{\dot{E}}{R}~\)から

電圧と電流の位相は同相になリます。

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コイルと交流回路の関係

コイルと交流回路のインピーダンスは

\(\dot{Z}=jωL~\rm[Ω]~\)になります。

電流と電圧の関係は

\(~\dot{I}=\cfrac{\dot{E}}{\dot{Z}}=\cfrac{\dot{E}}{jωL}=-j\cfrac{\dot{E}}{ωL}~\)から

電流は電圧より\(~\cfrac{π}{2}~\)ラジアン遅れます。

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コンデンサと交流回路の関係

コンデンサと交流回路のインピーダンスは

\(\dot{Z}=\cfrac{1}{jωC}~\rm[Ω]~\)になります。

電流と電圧の関係は

\(~\dot{I}=\cfrac{\dot{E}}{\dot{Z}}=\cfrac{\dot{E}}{\cfrac{1}{jωC}}=jωC\dot{E}~\)から

電流は電圧より\(~\cfrac{π}{2}~\)ラジアン進みます。

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抵抗、コイル、コンデンサのまとめ

抵抗、コイル、コンデンサのそれぞれの回路の関係をまとめると、次のようになります。

以上で「抵抗、コイル、コンデンサの働き」の説明を終わります。