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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20期工学第9章電気回路 (4)コイルその2

          第9章電気回路
         (4)コイルその2


今回は、コイルに交流電源を繋いだ場合のお話しです。
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、電圧と電流の関係が、 抵抗値を 比例定数とどちらも
同じ、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

※sqrtは、平方根を表します。sqrat(2)は、ルート2です。

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、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
等しく、その向きは、(2) 式で””  が付いています様
逆向きです。

全文は、記事をお買い求めの上、お読みください。

以下、姉妹校TOITAの「航空無線通信士受験塾」から
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  当塾は、文系の方の為の講座です。
  参考書には、 書かれていない 文系の方が知りたい
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  納得できるまで、何度でも質問して下さい
4.実力が感じられる
  出題数の多い項目から勉強しますので、勉強が進む
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  当塾の受講生は、1 回または、2 回の受験で免許を
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入塾に関するお問い合わせは、以下のメール・アドレス
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