痔になりやすい生活習慣とは?

あるオシロスコープを使っての実験で、疑問が沸いた点があったので、質問します。

実験の流れ

・発振器に対して直列に抵抗(100kΩ)つなぎ、正弦波を入力。
・オシロスコープのCH1入力コネクタにつながれたプローブをその抵抗に接続。
・次に、CH2にもプローブをつなぎ、CH1につながれたプローブと同じく、抵抗の両端につなぐ。
・コンデンサ(300pF)を回路に直列に挿入し、CH2のプローブは抵抗とコンデンサの両方にかかる電圧を測定する。
・CH2の出力電圧を8Vppにした場合のCH1の出力電圧とCH1の出力波形からのCH2の出力波形の位相の遅れ、の二つの値の周波数特性を測定する。

この実験において、プローブを「10×」に設定しろと言われたのですが、なぜプローブを「10×」に設定するのかが分かりません。
どうか、分かる人がいたら教えて下さい。

A 回答 (2件)

オシロスコープのインピーダンスは50Ωです


プローブを使用しないで測定するこの低い50Ωが回路に影響を与え測定する値が違う値になります

 R1 に50Ωで今1A流れているとすると
     R1には50Vですね

 ここにプローブを使用しないで測定すると

 R1と50Ω(オシロの抵抗)が並列になります
 この時は
 R1に0.5A流れ
 オシロに0.5A流れます

 となると測定した結果は25Vとなりますね

 プローブ(×10とか)を使うのと
 抵抗成分は10MΩ・容量成分は15pF程度であります

 測定にほぼ影響を与えずに測定することができます

 (本当の理由)
オシロは特性インピーダンスが50Ωにて整合させないとオシロスコープ駄目なんです
それは、周波数帯域や波形ひずみなどの機器の性能は、50Ωで整合した場合に正しく測定できるでようになってます

 したがってプローブを使用することによりオシロに対して50Ωで整合した場合と同様な環境で測定することができます
 
 自動的に整合してくれるのがプローブの役割なんですね

 他にはINPUTから測定点まで接続する浮遊容量(容量成分は15pF程度)を少なくすることができます

 したがって、測定箇所に直接プローブで触れるように成るのです
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この回答へのお礼

丁寧な回答感謝します。
心をこめて花束を。

お礼日時:2007/06/19 13:01

プローブを「10×」に設定した方が「1×」よりも入力インピーダンスが大きくなります。

測定対象に対して入力インピーダンス分が並列になるので、入力インピーダンスが大きいほど測定値に影響を与えません。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
これで、教員採用試験に受かりそうです。

お礼日時:2007/06/19 13:00

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Qオシロスコープについて(プローブの10:1)

掲題の件について教えて下さい。
プローブに10:1の切り替えがついています。
1.これは何のためについているのですか?
2.×10にスイッチを切り替えるとオシロスコープに表  示される値を×10にするのですか?

宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

どこかでアッテネ-タプロ-ブの内部構造と
オシロ側の回路をR、Cの関係で簡略化した
図を見てもらうと分かりやすいと思います。


(簡略化して説明すると以下のようになります)
 入力信号に対して、リード線やオシロに
容量の成分があります。コンデンサが並列に
入った回路と同じなので、ローパスフィルターの
ように働きます。
 矩形波や三角波など、正弦波の合成であり
周波数成分があります。
 入力される信号の周波数により、
このコードやオシロ内部の回路の容量から
なるフィルター回路の影響で、周波数成分が
変わり、オシロで見ていると波形が歪んで
しまいまうのです。

 プローブ側には直列にコンデンサが
入っており、これがハイパスフィルター
の役目をします。
 またプローブ側には並列に容量が換えられる
トリマーコンデンサーが入っているので、
この容量を調整することで、ローパスと
ハイパスのバランスがとれ、各周波数成分の
振幅を一定にでき、これにより矩形波などの
周波数成分のバランスが崩れなくなるので、
波形が歪まなくなります。
 ただ、バランスをとるために周波数
全体の振幅は下がることになります。
 どのくらい下がるかは回路によりますが、
測定しやすいよう、10分の1になるように
してあるのです。
 
>1.これは何のためについているのですか?

 以上のように、周波数や波形の条件に
より、オシロの表示波形が歪んでしまう
場合、10:1のほうにすると、プローブ
のところについているトリマーコンデンサー
をまわすことにより、波形の歪みを補正できるのです。

>2.×10にスイッチを切り替えるとオシロスコープに 表示される値を×10にするのですか?

 最近オシロをいじっていないので、ちょっと
自信がありませんが、上の説明のとおり、
プローブを10:1のほうにしていると、
入力信号の振幅が10分の1になっています
から、オシロのほうを×10にするというのが、
振幅を10倍にして見ているのだとすると、
そのままの読みが正しい測定値になると思います。

どこかでアッテネ-タプロ-ブの内部構造と
オシロ側の回路をR、Cの関係で簡略化した
図を見てもらうと分かりやすいと思います。


(簡略化して説明すると以下のようになります)
 入力信号に対して、リード線やオシロに
容量の成分があります。コンデンサが並列に
入った回路と同じなので、ローパスフィルターの
ように働きます。
 矩形波や三角波など、正弦波の合成であり
周波数成分があります。
 入力される信号の周波数により、
このコードやオシロ内部の回路の容量から
なるフィルター...続きを読む

Qオシロの入力インピーダンスについて

私の使っているオシロスコープは入力インピーダンスを
50Ωと1MΩに切り替えることができるのですが、切り替えたらどうなるのかよくわかりません。
マニュアルには観測できる垂直軸(電圧)の領域が1MΩのほうが大きいとしか書いてないです。
同じシグナルを入力したときに50Ωと1MΩとでは波形が違うみたいです。
切り替えると何が起こるのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

信号はハイインピーダンス受けとなりますから、
配線を負荷につないだままで、
もしくは回路の途中からでも信号を取り出して
波形を観測することができます。
しかし、ハイ受けですから、回路に多少影響を
与えます。
また、出力回路のような処では
別に終端抵抗を必要とします。
そしてインピーダンスは高くても
プローブの容量成分(20pFぐらいかな)は
そのまま残りますから
波形に乱れが生じる場合もあります。

なお、オシロの回路は、1MΩ受けに造られていて
50Ωの時は入力端に抵抗が挿入されるように
作られているはずです。

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

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Qオシロスコープのカップリング

オシロスコープの設定で、
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設定する項目があるのですが、
どの様に使い分ければいいのでしょうか。
測定する波形によって使い分けるのだと思うのですが、
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交流波形を測定する時はACカップリング
ではダメなのでしょうか?

Aベストアンサー

オシロスコープで観測するものは、交流信号であることがほとんどです。(まれに直流信号も観測します)
交流信号は、グランドを中心に振幅をもっているものもあれば、ある直流電位を中心に振幅を持っているものもあります。

DCカップリングで波形を観測すると、直流成分も同時に観測することができます。
例えば、直流2Vに500mV(P-P)の信号が乗っている波形を観測すると、その信号はグランドラインより2V上昇したところで500mV(P-P)の振幅を見せます。
同じ信号をACカップリングで観測すると、直流成分の2V(DC)が排除されるので、グランドライン上で500mV(P-P)の振幅を見せます。

DCカップリングとACカップリングの使い分けですが、基本的には信号を観測するという特性上、ACカップリングで良いかと思います。しかし、周波数が低くなると(100Hz以下では注意)、カップリングにコンデンサを用いているため、正しい振幅を表現しきれない可能性がでてきます。そのような時は、DCカップリングにします。
DCカップリングで不都合が生じるのは、小さい交流信号が大きな直流成分に乗っているときです。
例えば、直流10Vに100mV(P-P)の信号が乗っていると、VOLTS/DIVは、50mVか20mVにしないと信号をきれいに見ることができません(1倍プローブ時)。しかし、直流成分が10Vもあるので、信号が管面からはみ出して見えなくなってしまいます。
これくらい信号と直流成分に差があると、グランドラインを調整しても、まず、信号を見ることはできないでしょう。

要は、信号が最もきれいに見える状況を作り出せれば良いのです。

オシロスコープで観測するものは、交流信号であることがほとんどです。(まれに直流信号も観測します)
交流信号は、グランドを中心に振幅をもっているものもあれば、ある直流電位を中心に振幅を持っているものもあります。

DCカップリングで波形を観測すると、直流成分も同時に観測することができます。
例えば、直流2Vに500mV(P-P)の信号が乗っている波形を観測すると、その信号はグランドラインより2V上昇したところで500mV(P-P)の振幅を見せます。
同じ信号をACカップリングで観測すると、直流成分の2V(...続きを読む

Q何kV/cmで絶縁破壊が起こるか?

試料に高電圧を印加する実験を考えております。シリコンオイル中、および大気中において、何kV/cmで絶縁破壊が起こるか、ご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただきたく存じます。有効数字は一桁程度でかまいません。

Aベストアンサー

一般的にいわれるのは
大気中:30kV/cm

また、教科書によると、
シリコン油中:80kV/2.5mm
だそうです。
ただ、絶縁破壊電界は電極間距離に依存し、一般には短い方が高電界に耐えます。

Q『リップル』とは?

電源系の話の中で、よくリップルという言葉を聞きます。
リップルってなんですか?

Aベストアンサー

主にACをDCに変換したときに残っている交流成分です。
平滑回路がプア-だとリップル成分が残りDCを必要としている回路に影響が出ます。
交流成分のMAXとMINの電圧差を直流成分の平均値でわったものをリップル率とします。

参考URL:http://www-nh.scphys.kyoto-u.ac.jp/~enyo/kougi/elec/node11.html

Q時定数について

時定数(τ=CR)について物理的意味とその物理量について調べているのですが、参考書等これといってわかりやすい説明がありません。どうが上記のことについて詳しく説明してもらえないでしょうか?

Aベストアンサー

1次応答のお話ですね。
物理の世界では「1次応答」と呼ばれる系をしばしば扱います。その系の応答の時間的尺度を表す数字が「時定数」です。物理量としては時間の次元を持ち、時間と同様に秒や分などを単位に表現できます。

直感的には「水槽から出て行く水」のアナロジーで考えると分かりやすいと思います。いま水槽があって下部に蛇口が付いているとします。蛇口をひねると水は流れ出ますが、水が流れ切ってしまうまでにどれくらい時間がかかるでしょうか。
明らかに水槽が大きいほど、そして蛇口が小さいほど時間がかかります。逆に水槽が大きくても蛇口も大きければ水は短時間で出て行きますし、蛇口が小さくても水槽が小さければこれまたすぐに水槽はからっぽになります。
すなわち水がからっぽになるまでに要する時間の目安として
 水槽の大きさ×蛇口の小ささ
という数字が必然的に出てきます。ご質問の電気回路の場合は
 コンデンサの容量→水槽の大きさ
 抵抗→蛇口の小ささ
に相当するわけで、CとRの積がその系の応答の時間的な目安を与えることはなんとなくお分かり頂けると思います。

数式を使いながらもう少し厳密に考えてみましょう。以下のようにコンデンサCと抵抗Rとからなる回路で入力電圧と出力電圧の関係を調べます。
 + C  -
○─┨┠─┬──●
↑    <  ↑
入    <R  出
力    <  力
○────┴──●

入力電圧をV_i、出力電圧をV_oとします。またキャパシタCに蓄積されている電荷をQとします。
するとまず
V_i = (Q/C) + V_o   (1)
の関係があります。
また電荷Qの時間的変化が電流ですから、抵抗Rの両端の電位差を考えて
(dQ/dt)・R = V_o   (2)
も成立します。
(1)(2)を組み合わせると
V_i = (Q/C) + (dQ/dt)・R   (3)
の微分方程式を得ます。

最も簡単な初期条件として、時刻t<0でV_i = 0、時刻t≧0でV_i = V(定数)となるステップ応答を考えます。コンデンサCは最初は帯電していないとします。
この場合(3)の微分方程式は容易に解かれて
V_o = A exp (-t/CR)   (4)
を得ます。exp(x)はご存じかと思いますがe^xのこと、Aは定数です。解き方が必要なら最後に付けておきましたので参考にして下さい。
Cは最初は電荷を蓄積していないのですから、時刻t=0において
V_i = V = V_o   (5)
という初期条件が課され、定数Aは実はVに等しいことが分かります。これより結局、
V_o = V exp (-t/CR)   (6)
となります。
時間tの分母にCRが入っているわけで、それが時間的尺度となることはお分かり頂けると思います。物理量として時間の次元を持つことも自明でしょう。CとRの積が時間の次元を持ってしまうのは確かに不思議ではありますが。
(6)をグラフにすると下記の通りです。時刻t=CRで、V_oはV/e ≒0.368....Vになります。

V_o

* ←初期値 V        
│*
│ *
│   *         最後は0に漸近する
│      *       ↓
└───┼──────*───*───*───*─→t
t=0  t=CR
   (初期値の1/e≒0.368...倍になったタイミング)


【(1)(2)の解き方】
(1)の両辺を時間tで微分する。V_iは一定(定数V)としたので
0 = (1/C)(dQ/dt) + (dV_o/dt)
(2)を代入して
0 = (1/CR) V_o + (dV_o/dt)
-(1/CR) V_o = (dV_o/dt)
- dt = dV_o (CR/V_o)
t = -CR ln|V_o| + A
ここにlnは自然対数、Aは定数である。
この式は新たな定数A'を用いて
V_o = A' exp (-t/CR)
と表せる。

1次応答のお話ですね。
物理の世界では「1次応答」と呼ばれる系をしばしば扱います。その系の応答の時間的尺度を表す数字が「時定数」です。物理量としては時間の次元を持ち、時間と同様に秒や分などを単位に表現できます。

直感的には「水槽から出て行く水」のアナロジーで考えると分かりやすいと思います。いま水槽があって下部に蛇口が付いているとします。蛇口をひねると水は流れ出ますが、水が流れ切ってしまうまでにどれくらい時間がかかるでしょうか。
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Q零位法。

ホイートストンブリッジなどで使われている零位法。コレを上手く説明するにはどう言ったら良いですかね…?私の頭の中で大体は分かってるんですけど、いざ説明しろ、ってなると説明できなくて…。
お願いします。

因みに実験のレポートの理論に書くものです。

Aベストアンサー

「未知の物理量Xがあるときに、
量の判っている物理量Yを用意して
XとYの差が0になるように、Yを調節して数値を読み取る方法」かな、、。


検出器としては、差が0かどうか判別すればいいので、
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といったところでしょうか。

質量測定に使う天秤、熱線温度計、ゼロビートやリサージュ波形を使った周波数測定、なども零位法かと。

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

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オシロスコープ 電流波形測定

タイトルの通りで、オシロスコープで電流波形の測定をしたいです。
オシロスコープは、電圧波形を測定するものと簡単には習いましたが、電流波形は測定できないのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

その通りです。
でも実際には回路に直列に問題にならない程度の抵抗を入れると
その両端に電流に比例した電圧が発生します。
これをオシロに入れれば電流波形が見れます。

QオシロスコープのDCとAC

 まだ習いたてで、よく分かっていないのか、テキストの取り扱いの説明に、「AC/DCボタンを押すと直流・交流が入れ替わる」と書いてあるのですが、それは測る物によって選択するのですか? 乾電池は直流であるので、DCのモードにしておかないと測定できないということですか?

Aベストアンサー

通常はDCにして観測しますが、直流のオフセットがある信号を観測する場合はACにします。
たとえば、5Vの直流電圧に乗っている0.01Vのノイズ波形を観測したい場合、1V/divでは5Vであることはわかりますが、ノイズの波形は良くわかりません。
10mV/divにするとポジションをずらしても波形をみることができません。
このような場合、ACにして直流(5V)を除去すれば、ノイズ波形を詳しく観測できます。


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