理想として、キャパシタンスC,自己インダクタンスLは、周波数に関係無く一定であるはずですが、
実験では周波数により、値が変わってしまいました。

材料による抵抗等による位相のずれなどは理解できるのですが、周波数に関係することの知識がまったくありません。実際どんな材料が使われ、どんな構造で、そこから来るどんな原因で、周波数というものが影響を及ぼすのかをを教えて下さい。

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A 回答 (4件)

> すみません。

また質問になってしまいます。
> 周波数帯によって影響される、されないという違いはどのようにしておこるのでしょうか?
> さらに、Lの巻き数によるインダクタンスの変化がほとんど無いという、理由と、”ほとんど”の程度、実際回路を作成する上で、どの程度の精密さを持つのか教えて下さい

浮遊容量や浮遊インダクタンスが無視できる周波数帯であれば無視できますよね。
XL=ωL,XC=1/ωC ですから、どちらかの成分が残りの成分に比べて非常に小さい場合(1/100?)は一般に無視できます。それぞれのベクトルを合成した際、理想(±π/2)からどれだけずれているかという様に考える事もできます。例えば、Cの場合は構造によって浮遊Lの値が変わります。箔巻型の物は比較的L成分が大きく、セラミック型や積層型は比較的小さいのが一般的です。

インダクタンスに関しては、直線に伸ばした時のLの値と巻いた時のLの値そのものには違いが出ません。通常の実験では変化を検出出来ない(他の誤差が大きいため)と考えて下さい。
工学的に扱うのであればLの値は変わらないと考えて良いと思います。(工学では1%程度の誤差は無視して設計、研究しています。)
もし、本件の詳細を研究したければ物理学を研究してください。
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tecchiさんの回答の補足です。



実験に使用したLやCが理想モデルではなかった事に起因していると思われます。
Cはリード線インダクタンス以外にも、電極自体がインダクタンス成分を持ち、GHz帯以上では有効キャパシタンスと言う概念(ある周波数における実効容量)を用いる必要があります。電極を巻込んだ形状(オイル型とかチューブラ型とかMPコンとか)では低い周波数(数MHz)でも効いてきます。

Lではtecchiさんの説明通り浮遊容量が支配していると思います。実験をする際に浮遊容量を実験で求め、その浮遊容量を加味した計算式で再度Lを求めれば正確なインダクタンスが求まると思います。 浮遊容量を求めるには、測定周波数を2倍にして、Cを1/2にした時の誤差から求まります。
なお、Lは巻いても一直線に伸ばしてもほとんどインダクタンスの変化はありません。 共振周波数が異なるのは浮遊容量の差です。
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この回答へのお礼

すみません。また質問になってしまいます。
周波数帯によって影響される、されないという違いはどのようにしておこるのでしょうか?
さらに、Lの巻き数によるインダクタンスの変化がほとんど無いという、理由と、”ほとんど”の程度、実際回路を作成する上で、どの程度の精密さを持つのか教えて下さい

お礼日時:-0001/11/30 00:00

補足です。



「部品材料学」といったような書籍で、部品の「等価回路」という部分を引いてみると、いろいろなケースが説明されていると思います。
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この回答へのお礼

早速探してみます。

お礼日時:-0001/11/30 00:00

「実験で変わった」と言うことは、実際のコンデンサやコイルを使っているわけですね?


それを前提に、一例を挙げてみます。

○キャパシタンス
コンデンサ本体から、リード線が接続されていると思います。
リード線は、言い換えればコイルですから、インダクタ成分を持ち、これが理想的キャパシタンスの特性からズレが生じる原因となる。

○インダクタンス
例えば巻線コイルの場合、コイルの線間同士がキャパシタンス成分を持つ。
これが理想的インダクタンスの特性からズレが生じる原因となる。
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この回答へのお礼

御解答ありがとうございました。感覚的にわかりやすく、助かりました。

お礼日時:-0001/11/30 00:00

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2、20kHzで訪れる自己インダクタンスの値のピークの原因はなにか。
3、20kHzを超えた後、減少し続けるのはなぜか。
ということです。

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ブリッジの4辺をZ1,Z2,Z3,Z4で表すと、
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回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Qインダクタンスの正体は何でしょうか?

初歩的な質問ですみませんが、
コイル(トランス)のインダクタンス[H]は何を表わしているのでしょうか?

少し調べたのですが、
誘導起電力の大きさと書いてあったりするのですが、
インダクタンスが大きければ、小さい電流で大きな電力を取れるということでしょうか?
インダクタンスは何を表わす量なのかを教えてください。

何もわからなくて申し訳ありません。

Aベストアンサー

一般論をさらりと書くと;

コイルに電流I[A]を流すと,磁束Φ[Wb]ができます。磁束が電流に比例するとして,
Φ=LIと書きます。この比例係数Lをインダクタンスと呼び,ヘンリー[H]という単位で表します。

電磁結合した二つのコイルでは
自己インダクタンス(自分の電流から自分に作る磁束の係数)と
相互インダクタンス(相手のコイルに作る磁束の係数)
があります。

変圧器の等価回路では,
励磁インダクタンス(励磁電流により主磁束ができる係数;大きい方がよい)と
漏れインダクタンス(負荷電流により漏れ磁束ができる係数;小さい方がよい)
があります。

Qホイートストンブリッジの精度

ホイートストンブリッジで測定すると、精度がよいと聞いたのですが、それはなぜなんでしょうか?その理由を教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

イメージとしてです。

初歩的な電気知識がある仮定で説明します。
回路図は省略しますが、回路の説明に前にキルヒホッフの法則を薄っぺらで良いですから、わかっていれば良いです。(特に第二法則)
この回路の真ん中の電流値がゼロ(*1)の時にホイートストーンブリッジの関係式で成立します。電気では電圧・電流・抵抗の3つの影響が発生するのに、
この回路では、抵抗だけです。よって、不安定要素が少ないのです。

*1これは、ここに電流が流れていないのではなく、上から5の力が流れているとしたら、下からも5の力が流れていて、結局、見た目は流れていないという事です。

Q電流計の0.5級ってなんですか?

タイトルどおりです。いろいろと調べたのですが、なかなかいい答えが出てなかったのです。早急に返事ください。お願いします!

Aベストアンサー

日本工業規格JISでは,電圧計,電流計および電力系に関して最大目盛に対する誤差の限界を,パーセントで表し,以下の5階級に分けています.

0.2級計器…標準用.精密実験室に置かれ移動しないもの.
0.5級計器…精密測定用.携帯用計器といわれるもの.
1.0級計器…準精密測定用で,小形携帯用計器や,大形の配電盤計器.
1.5級計器…普通級.工業の通常測定用,パネル用計器.
2.5級計器…小形パネル計器がこれに属する.

例えば,0.5級の定格電流100Vの電圧計なら,等分目盛の場合,最大目盛100Vの±0.5%すなわち±0.5Vの誤差が,摩擦などのため全目盛範囲で許されています.電流計についても同様に考えればいいと思います.


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