よくコイルの共振等で使われる、「Q値」というのは、何故「Q」なんでしょうか。何かの頭文字を取ったのだろうと推測しているのですが、その語源が判りません。

ご存じの方がいらっしゃいましたら、教えていただけますか?宜しくお願いします。

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A 回答 (2件)

Quality factorの「Q」だと思います。

下記URLでは「ラ」行のロスファクターの中で説明されています。

参考URL:http://www.mmjp.or.jp/INCE-JAPAN/doc/term-idx.ht …
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クォリティーファクターのQです。

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この回答へのお礼

お二方ともありがとうございました。まとめてこちらでお礼を申し上げますこと、お許しください。

本当はmarimo_cxさんにも20点を差し上げたかったのですが、もうお一方の方が URL まで書いてくださったので、次点とさせていただきました。ご了承ください。

お礼日時:2001/01/22 16:14

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この交流回路の問題で周波数f1、f2の時共振状態なのですか?共振状態だとしたら、問題のどこから共振と判断するのでしょうか
http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/h16/riron/no06.htm

Aベストアンサー

LCR直列回路の共振周波数を求める公式は解りますか?
その解は2つの値をとりますか?
LCR直列回路のインピーダンス特性が思い浮かびますか?
この辺りをヒントにもう少し考えてみましょう。
答えを教えることは、あなたのためにならないのでね。

Qコンデンサー、コイルの共振状態について

こんにちは、
交流電源の回路に、コンデンサー、コイルを並列に繋いで、電圧を印加させると、f=1/(2π√(LC))のときに、共振状態になり、電流が流れなくなるそうです。下記について教えてください。
1.この状態では、電力エネルギーは消費されないのでしょうか?
2.電流が流れない状態とは、銅線の中では、自由電子が移動していないのでしょうか?
3.自由電子が移動しないのに、電圧が印加されるとはどのような状態なのでしょうか?
4.この回路の抵抗は、無限大なのでしょうか?
5.確か、モータでも、このような電流が流れない状態があった?と思ったのですが、どのようなときでしょうか?

Aベストアンサー

1.出来ないですね。
説明は長くなるので簡単に言いますと、都会の人が電気を使うために何か機器を接続してしまえば、共振状態が崩れるか、抵抗負荷を取り付けて電流を流してしまうと、途中の送電線にも電流が流れてしまうからです。
それなら、なにもせずに送電線だけで直接接続したのとなんら変わらないことになります。
実際は、変圧器を介して送電していますが。

2.ちょっと良く分かりませんが。
電流がゼロというのは、本当にゼロという場合と、打ち消しあってゼロに見えるというのでは、意味が違います。
コンデンサーには、ちゃんと電界が発生していますし、コイルにも磁界はちゃんと発生しています。これが、並列共振を起こしているときは、お互いにエネルギーの受け渡しをしているため、外から見るとエネルギーはゼロに見える、という意味です。

たとえ話は難しいですが、こんなのはどうでしょうか。
張力←←凧→→風
凧は、風が強いと遠くに行ってしまい、強く引っ張ると手前に移動してきます。
風と糸で引っ張る力のバランスがちょうど良いと、静止しているように見えます。
これを並列共振の電流がゼロという譬えです。
一方、凧を地面においておいても、やはり静止しています。
これが回路にまったく電流が流れていない状態の譬えです。
同じ静止状態でも前者と後者では意味が違いますよね。

ここに面白い実験があります。
http://www6.plala.or.jp/maamu/koryu.pdf
3ページの真ん中あたりの写真です。
右と左の電球は消えているのに、真ん中の共振回路のコイルとコンデンサーのそれぞれに接続された電球は、光っています。

4.これも2と同じです。
ゴムや無限大の抵抗は、電流を流しませんから、本当に電流がゼロと状態になってしまい共振できません。

5.ないと思います。

6.これは良い質問ですね。
実際には、自由電子は加速しているわけですが、衝突もするので減速もします。しかし、定常状態では電子は一様に等速で移動しているとみなすことが出来るのです。なので、運動の法則でもオウムの法則でも同じ結果になるのです。

7.

1.出来ないですね。
説明は長くなるので簡単に言いますと、都会の人が電気を使うために何か機器を接続してしまえば、共振状態が崩れるか、抵抗負荷を取り付けて電流を流してしまうと、途中の送電線にも電流が流れてしまうからです。
それなら、なにもせずに送電線だけで直接接続したのとなんら変わらないことになります。
実際は、変圧器を介して送電していますが。

2.ちょっと良く分かりませんが。
電流がゼロというのは、本当にゼロという場合と、打ち消しあってゼロに見えるというのでは、意味が違...続きを読む

QCrcuit Makerで共振回路のコンデンサとコイルに蓄積されたエネルギーを描けるのか?

こんにちは、

下記HPに、SPICEというアナログシミュレータで計算したもの図が載っています。(真ん中より、少し下にある図)
上の段はコンデンサの電圧、下の段はコンデンサに蓄積された静電エネルギーとコイルに蓄積された磁界エネルギーを足したしたものです。とのことです。

この図の下の段のグラフは、Crcuit Makerでも、描けるのでしょうか?


http://www.madlabo.com/mad/edat/DipMeter/LC1.htm

Aベストアンサー

>図19はうねうねと下がっておりません
共振周波数が1.33MHzなので、その1周期(752ns)以上の時間が経過しないとウネウネは出てきません。Transient解析の Stop Time を 20us、Step Time と Max Step を 10ns にすればウネウネが見えます。

「共振させるためのインパルス列の条件」にはまだ回答がついてませんね。こういう問題は数学カテの常連ささん(info○○さん)が得意かもしれません。

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50pFのコンデンサとコイルを並列に接続して600kHzに共振させるにはLの値はいくらを選べばよいか詳しい途中式を教えてください。 また、Qを500以上にするにはコイルの抵抗を何Ω以下にすればよいか教えてください。 よろしくお願いします。

Aベストアンサー

学校か大学の、宿題か課題のようなのでヒントだけ。

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コイルとコンデンサーとコイルの抵抗値から共振回路のQの計算式も習ったはず。
計算式が判れば、与えられた各数値から残った数値は計算できます。

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コイルの誘導起電力についてですが、画像のようにコイル1、2か鉄心に巻いてある時、Iを流すとコイル2にはI2が流れますがその時aとbのどちらが電位が高いのかがよく分かりません。

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しかしたしかにコイルを電池と考えるとbのつけ根から電流が流れ出るのでbが高電位とも考えられます。

私の考え方のどこを間違えているのでしょうか。

Aベストアンサー

Iが増加してゆく途中でしか I2 は流れません 
という話は置いといて(^^;

この質問は結構いい質問です。決して言葉の
問題なんかじゃないのです。普通高校では言葉を濁して
教えないそうです。電磁気学の知識が必要だからです。

まず、電圧(電位)というのは電場に渦がないという
前提で定義されます。
しかし、ファラデーの法則やレンツの法則からわかるように
電磁誘導では電場を周回積分すると 0 にはならないので、回路上の
2点の電圧は ***定義できません ***。

ではわれわれが発電機やトランスの出力電圧と呼んでいるのは
何かというと、ab間のコイルを通らない経路に発生する電場の
bからaまでの線積分値です。コイル内部の電場の積分ではないのです。

電磁誘導によりコイルに電場が発生し、その周回積分が
Vになるとしましょう(ファラデーの法則から簡単に求まる)。

導体の内部には電場は存在できないので、速やかに電荷が移動して
コイル内に電荷の偏りが生じて電場を打ち消し、
コイルの外部に電場が生じます。

この外部電場の積分値を発電機やトランスの出力電圧と呼んでいます。
#これは厳密には電位ではありません。

この状態で、電場をコイルも含めて周回積分すると V ですが、
コイルの中に電場はないので、外部電場のbからa への積分は V
になることがわかります。つまり誘導電場とは逆方向の
「電場」「電圧」が外部に現れることになります。

より物理っぽく言えば、出力とは、コイルに生じた誘導電場を
打ち消すために生じた電荷の移動により発生する外部電場なのです。

aからbへの電流は、電荷の移動によって打ち消しきれなかった、
ほんのわずかな電場によって流れる ということになります。
こちら(コイル内)の電場の積分値は非常に小さな値になります。

つまり、「電圧」を回路の特定部分の「電場の線積分値」に
置き換えれば、

質問者の言っていることは「間違っていない」ということになります。

Iが増加してゆく途中でしか I2 は流れません 
という話は置いといて(^^;

この質問は結構いい質問です。決して言葉の
問題なんかじゃないのです。普通高校では言葉を濁して
教えないそうです。電磁気学の知識が必要だからです。

まず、電圧(電位)というのは電場に渦がないという
前提で定義されます。
しかし、ファラデーの法則やレンツの法則からわかるように
電磁誘導では電場を周回積分すると 0 にはならないので、回路上の
2点の電圧は ***定義できません ***。

ではわれわれが発電機やトランスの出力電圧...続きを読む


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