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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第19期無線工学第10章電気回路 (4)コイルの働きその2

           第9章電気回路
          (4)コイルその2

交流は、 時間と共にその 大きさと流れる向きが変わりま


す。
抵抗に交流の電圧を繋いだ場合と 直流電圧を繋いだ場
合は、同じで電圧と電流の関係は、抵抗値を 比例定数と
して、以下の関係がありました。

            i = v / R

ここで、i は、交流の瞬時電流(瞬間的な時刻における電
流値)の値です。 そして v は、 交流の瞬時電圧(瞬間的
な時刻における電圧値)の値です。


それらの式を下に詳細に示します。
t は、 時間です。ωは、角周波数でω = 2πf で表されま
す。
f は、周波数で 2πは、360°の事で単位は、 [rad](ラジ
アンと読みます。)です。  ωとしての単位は、[rad/s](ラ
ジアン・パー・セカンドと読みます。)で 1秒間に360°(1
回転分の角度)の回転を何回するかを表します。 



       i = sqrt(2)I・SIN(ω・t)
      v = sqrt(2)V・SIN(ω・t)


sqrt(2)I・SIN(ω・t) = sqrt(2)V・SIN(ω・t)/R

式からも分かります様に電流と電圧は tの経過と共に同
じ様に大きくなったり小さくなったり極性も双方が 同時に
変わると言う事です。
つまり、電流電圧同位相で変化すると言う事です。
同位相とは、電流と電圧のタイミングにズレが無いと言う
事で、同時に始まり、特にSIN波の場合、同じように大きく
なったり、小さくなったりします。


1.コイルに交流電圧を加えた時の電流
それでは、 今回のテーマであるコイルに交流電圧を加え
た時の電流と電圧の関係について考えてみます。

コイルに電池を繋いだ時は、瞬間的な事を除けば、コイル
の持つわずかな抵抗分:rと電圧:Vdc(直流電圧)で電流
:Idc(直流電流)が決まります。
この時は、 コイルは、 コイルが持つ僅かな抵抗分:rを持
つ抵抗として働き以下の式の関係になります。

           Idc = Vdc/r

一方、 交流を加えた場合は、コイルの持つわずかな抵抗
分:r より、はるかに 自己インダクタンス:L の影響が大き
くなります。

自己インダクタンス:L のコイルに瞬時電流:i が流れた時
、コイルに逆起電力:eが発生しますがその値は、

 i = sqrt(2)・I・SIN(ω・t)                      (1)

 e = L・(di/dt) = sqrt(2)・ω・L・I・COS(ω・t)  
                             (2)

(2)式では、(1)式の電流を時間で微分しています。
コイルに交流を繋いだ回路ではv + e = 0 の関係があり
ますのでコイルに加わる電圧と逆起電力:e  の大きさは、
等しく、その向きは、(2)式で””が付いています様に
向き
です。

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