お世話になります。
雷サージ対策としてバリスタの使用を考えています。
バリスタ:普段(電流小時)はコンデンサの動作をし、大電流が流れたときは抵抗となり短絡電流を流すことで、後段の回路を保護する。
という動作はイメージできるのですが、実際に回路に使用するにあたり、何を判定値として選択すればいいのか見えてきません。
以下のバリスタの例で、アドバイスいただけたらと思います。

最大制限電圧:50A、775V
バリスタ電圧定格:470V(1mA)

このバリスタを使用したとき、1mAの電流が流れたときにバリスタには470Vの電圧が発生する、というのはわかります。
このバリスタを耐雷サージとして回路に入れた場合、後段の回路には
何Vの電圧がかかるのでしょうか?

仮に10kVの雷サージが進入してきた場合、バリスタ端子間に発生する電圧いくらとなるのでしょうか?

スペックシートに電圧・電流特性曲線は載っているため、電流を求めてこの曲線グラフから電圧を決定するのかな?と思っていますが・・・
電流の求め方が分りません。
たとえば、回路のインピーダンスが分っていて、I=12kV/回路のインピーダンスとしてIを求め、曲線グラフから求める??

他、考え方で足りない点等でも構いませんので、ご指摘・アドバイスいただけたらと思います。
よろしくお願いします。

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A 回答 (3件)

バリスタについては「TNR」を作っているここの資料が詳しいです.


http://www.chemi-con.co.jp/pdf/catalog/va-1006a/ …
TNRの'T'は東芝の'T'で,東芝が30数年前開発,子会社のマルコン電子に移管,マルコンが日本ケミコンに買収され,今はニッケミが製造販売しているとゆう由緒正しいバリスタです.
バリスタはヒューズの後に入れて後段の回路を保護します.
「何を判定値として選択すればいいのか見えてきません。」
後段の回路が仕様の雷サージを入れても,破損せず正常に動作していればOKとしています.
IEC61000-4-5で規定されている雷サージで試験します.
IEC61000-4-5では4kVまでですが,実際の試験は8kV(CM),4kV(DM)以上でやってます.
雷サージ発生器にはこれ使ってます.
http://www.noiseken.co.jp/products/pdf/LSS-15AX_ …

後段の波形を見てレベルがどうこうゆうのは,測ってみるとわかりますが測れません.
この高圧プローブで,この接続で,この配置でと固定すれば測れるかも知れませんが.
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>このバリスタを耐雷サージとして回路に入れた場合、後段の回路には何Vの電圧がかかるのでしょうか?



後段????使い方を間違えていませんか。
バリスタは一定以上の電圧が素子や回路に加わらないようにバイパスとして使うものですから、保護したい素子や回路の端子間に挿入します。
雷に対してであれば、たとえばバリスタの片方はグラウンドとして、大地に逃がします。

>仮に10kVの雷サージが進入してきた場合、バリスタ端子間に発生する電圧いくらとなるのでしょうか?

最大定格が775Vなのでバリスタは破壊されます。

>スペックシートに電圧・電流特性曲線は載っているため、電流を求めてこの曲線グラフから電圧を決定するのかな?

電圧を決定という意味がよくわかりません。
バリスタが動作を開始(つまり絶縁から導通に)するのが470Vです。そこから先はあまり端子間電圧は上昇せずに電流がどんどん流れて、サージ電流を逃がします。
電流は最大50Aまで流せるわけで、それ以上ながれてしまうとバリスタは破壊し、またバリスタ間の電圧の最大は775Vなので、その電圧を超えても破壊します。(どちらが先になるかは状況によります)
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バリスタは電圧と電流が比例しない非線形抵抗、として考えるほうがよいかと思います。



数値の見方としては
470Vまでは絶縁に近い高抵抗(ただし、漏れ電流1mA程度が流れる)
それ以上の電圧では急激に電流が流れるようになって、775Vのときには50A流れる(周辺の回路のつくりにもよりますが、サージを大体これくらいの電圧に抑制できる、としてよいかと思います。)

10kVのサージが入ってきたときにどうなるかは、電源側のインピーダンスを考える必要があります。サージくらいのパルスに対してインピーダンスがある程度高く、短絡時の電流が50A程度に抑えられるなら、775V以下にクランプできますが、インピーダンスが低く50A以上の電流を供給できる場合には、もっと電圧が上がるかと思います。

実際に使用する際には、もうひとつ処理できるエネルギーも考慮する必要があるかと思います。(処理エネルギーの小さいバリスタを使った場合には、サージのエネルギーに耐えずに損傷、保護しきれなくなる場合もありますので。)
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バリスタについて、基本的な事ですが、教えて下さい。

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・立ち上がり時間の早いサージに対しては、バリスタの持つインダクタンス成分の影響で反応しない(XL=wLでwが大きく、インピーダンスが低下しないとの考え?)という人と、単純に制限電圧がオーバーシュートして高くなるだけという人がいます。どちらが正しいのでしょうか?

・接触器接点には、火花消去対策として、接点と並列にバリスタが取り付けられる場合があります。接点サージによる電流がバリスタに流れた後、ラインに流れ、機器が破損する事は無いのでしょうか?

Aベストアンサー

サージ電圧は一般に回路のインダクタンスにより発生します。
インダクタンスに流れている電流がIの場合、回路が開いて負荷抵抗がRになったとき、V=RIの電圧が発生します。従って、バリスタのような、電圧によって抵抗が変化する非線形素子をつなげば、サージ電圧を抑制できます。

立ち上がり時間については、リードインダクタンス成分の影響も出るし、バリスタの応答時間の影響も出るので、両方とも正しいと思います。

接点に1Aの電流が流れていて、それが開いたとき2000Vのサージ電圧が発生したとしても、そこに等価抵抗10Ωのバリスタをつなげば200Aのサージ電流が生じるなどということはありません。インダクタンスに流れる電流の大きさは連続するので、バリスタに流れる電流は1Aです。

こういう保護素子(バリスタに限らずダイオードなども)は、回路の電流がどのように流れ、回路が開いたとき電流がどのように迂回しようとするかを考える必要があります。それをしないと、まったく見当違いの場所に保護素子を入れてしまうことがあります。
また、インダクタンスについては、「逆起電力」という言葉がいまだによく用いられますが、この言葉の弊害はこれが電圧源であるかのような印象を与えることです。これで誤解している人がかなり多く見られます。

サージ電圧は一般に回路のインダクタンスにより発生します。
インダクタンスに流れている電流がIの場合、回路が開いて負荷抵抗がRになったとき、V=RIの電圧が発生します。従って、バリスタのような、電圧によって抵抗が変化する非線形素子をつなげば、サージ電圧を抑制できます。

立ち上がり時間については、リードインダクタンス成分の影響も出るし、バリスタの応答時間の影響も出るので、両方とも正しいと思います。

接点に1Aの電流が流れていて、それが開いたとき2000Vのサージ電圧が発生...続きを読む

Q雷サージ防止器を自作したい

質問
ATC-SB9(下のURL)にあるようなサージカウンタも実現したいのですが、
サージ電圧を例えばバイナリカウンタに入力する
クロック電圧パルス信号(5V or 3V)に変換するにはどのような回路が良いでしょうか?
詳細文:
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=188892&event=QE0004

PS.
インターネット検索し、技術の森で質問しても、まだ自作できるための
情報が集まりません。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんなのは使えるんでしょうか?
http://122.200.236.42/products/pdf/LSS-15AX_Series.pdf
この手の試験器がないと,作っても動作確認ができませんけど.
知り合いに電気メーカーにつとめている人がいれば,動作確認してもらえるかも?
電気メーカーだと市場クレーム対策で,雷サージと静電気放電は必ずチェックしていますから.

それから,雷サージのIEC(国際電気標準会議)規格はJIS(日本工業規格)化されて,ここから「データベース検索」,「JIS検索」を選び,'C61000-4-5'と入れて検索すれば読めますから,熟読することを薦めます.
http://www.jisc.go.jp/

サージカウンタを実現するには,入力の線(2本)を100回以上エナメル線(UEWかPEW)を巻いたフェライトのトロイダルコアに通します.エナメル線の両端に10V程度のバリスタを接続し,その後ろに抵抗を,ベース・エミッタ間に逆電圧防止のダイオード(並列に抵抗とコンデンサも入れとくか)を入れたトランジスタのベースに接続して,コレクタ側をプルアップしてバイナリカウンタに入力すればエエでしょう.

サージが入ると,サージ電流がコモンモードで流れますから,コモンモード電流を手製のカレントトランスで検出するわけです.

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http://122.200.236.42/products/pdf/LSS-15AX_Series.pdf
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Qバリスタになりたい!

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こんにちは。

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参考URL:http://www.caferosso.net/

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http://www.fa.omron.co.jp/guide/faq/detail/faq02804.html
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ご教示のほど、お願いいたします。

Aベストアンサー

> 2次側の負荷に使用するDC電源装置が内部にコイルを持っている構成であると、負荷が抵抗だけでも、対策は対象になるという理解で良いでしょうか?
DC電源装置は100Vを直接(または変圧器を通したあと)整流、その次にコンデンサが入っています。
入力のAC100Vから見るとこのコンデンサが作用して C(容量性)負荷 と見なされます。電源の負荷(直流側の負荷)がコイルであってもAC100V側から見れば容量性負荷です。したがってAC100V側にサージ保護は不要です。
容量性負荷であるということは電源投入時に大きな突入電流が流れるのですが、スイッチング電源(入力のAC100Vはそのまま整流している)では突入電流を防止する機能が組み込んであるのでまず心配いりません。
電源部に変圧器が使われている装置では変圧器にも突入電流が流れるので気にしておかねばなりません。

L(誘導性)負荷としてサージの心配があるものは身近なものではモーターや蛍光灯があります。しかしインバーター式のものはいったん整流するのでAC100V側にサージは出ません。
一般論として負荷に何が接続されるかわからない場合は何らかの対策をしておいた方がよいでしょう。
下のリンクはその例です。
http://jp.idec.com/ja/support/notice/detail/notice_AX001
真ん中あたりの 回路例C、D を見てください。接点と並列に(または負荷と並列に)CRを直列にしたものが接続してあります。これが一般的なサージ保護回路です。CRの値はその下の 表2 にあります。
回路例C ではSSRにCR回路が内蔵してありますが、品種(型番)によって 有るもの と 無いもの があるので注意しましょう。

> 2次側の負荷に使用するDC電源装置が内部にコイルを持っている構成であると、負荷が抵抗だけでも、対策は対象になるという理解で良いでしょうか?
DC電源装置は100Vを直接(または変圧器を通したあと)整流、その次にコンデンサが入っています。
入力のAC100Vから見るとこのコンデンサが作用して C(容量性)負荷 と見なされます。電源の負荷(直流側の負荷)がコイルであってもAC100V側から見れば容量性負荷です。したがってAC100V側にサージ保護は不要です。
容量性負荷であるということは電源投入時に大きな突入電...続きを読む

Qバリスタの破壊原因について

バリスタ(サージアブソーバ)の破壊原因について、お知恵を拝借したくお願いします。

電源はAC100V 電源コネクタはアース付3P LとNの両方にヒューズ(125V 5A) その後にL-GND間、N-GND間、L-N間にバリスタ その後にスイッチングDC電源 負荷はモータ・制御回路

1、L-GND間のバリスタが破壊し、L側のヒューズが溶断した。
  (どちらが先かは不明)
2、機器の電源が入らなくなった当日の天候は晴れ
3、「故障当日以前に何らかの外的要因(サージ)によりバリスタが劣化・半破壊状態になった。
   その後、機器通常作動中もバリスタに電流が流れ続けて劣化が進み、ついには完全破壊となり
   ヒューズ容量を超える電流が流れ、ヒューズ溶断に至ったと考えられる。」・・・が機器メーカの見解。

そこで疑問。
メーカが言っていることは、本当に考えられるのか? 内的要因は考えられないのか?
以上、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>仮に保護回路が入っていたとして、その回路劣化やスイッチングDC電源の経時劣化等でAC入力側(のバリスタ)に影響が出るようになるという事は考えられないでしょうか。

モータの停止時の逆起電圧をモータ側から順番に測定して見てはいかがですか。
スイッチングDC電源の入力に逆起電圧の高圧が発生していないのなら保護回路劣化やスイッチングDC電源の経時劣化は考えにくいと思います。

そのときは、やはりバリスタの外部ノイズ劣化か内部要因だと思います。


どんなシステムか分かりませんので、この程度しか言えません。悪しからず・・・。

Q飛行機には雷対策されている?

TVでスペースシャトルの墜落原因に雷が関係していたかも
しれないと放送されていました。スペースシャトルは雷の対策が全くされていなかったようですが、旅客機などは
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Aベストアンサー

このサイトなんか参考になりますでしょうか?

参考URL:http://www.jalcard.co.jp/column/knowledge/agora27.html

Qバリスタは、イタリアコーヒーを入れる職人。バリスタチャンピオンもいますが、コンビニで、売られてるバリ

バリスタは、イタリアコーヒーを入れる職人。バリスタチャンピオンもいますが、コンビニで、売られてるバリスタ缶コーヒー美味しいですか?

Aベストアンサー

口が歪む程、不味かったです

Q実験に使用するホットプレートの機種選定について

ホットプレートの温度コントルの方法でカタログの仕様に トライアック方式とPIDデジタル制御方式とあります、それぞれどのようなコントロールなのか、またどちらのグレードが高いのか、 簡単で結構です。教えてくださいよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

トライアックというのは要は双方向のサイリスタで電力(または電流または電圧、どれに対して制御をかけるかはヒーターの種類による)をON、OFFして温度を一定に保つようにするための素子のことで、PIDというのは制御方式なので、お尋ねの内容が異なる種類のものを並べているような気がします。
グレード云々については、一番確かなのは温調器(ホットプレートだと明示的な温調器は無いかも)の精度か温度制御精度としてカタログに載っている数値を見てみることかと思います。
ちなみに、PIDのPはProportional、IはIntegral、DはDifferentialで、比例制御、積分制御、微分制御を組み合わせたものです。
Pは、目標値から外れている場合に、外れ具合(この場合は温度差)に比例して制御をかけます(電圧や電流を増やしたり減らしたり)。
また、Iは時間積分した温度が指標になり、Dは時間微分した温度が指標になります。
どのパラメータをどういう値にすれば良いかは、装置によって異なります。
ある程度の高級品(というほどでもないが)ではオートチューンの機能を持っています(完璧ではない)。
なお、非常に安い機種ですと、温調器が無く、1回転ポテンショのようなもの、つまり抵抗値でトライアックの動作を変化させているものがあるかもしれません。
その場合は温度目盛りがポテンショに書いてあるかもしれませんが、目安であって、温度計等で実測しながら手動で調整します。

トライアックというのは要は双方向のサイリスタで電力(または電流または電圧、どれに対して制御をかけるかはヒーターの種類による)をON、OFFして温度を一定に保つようにするための素子のことで、PIDというのは制御方式なので、お尋ねの内容が異なる種類のものを並べているような気がします。
グレード云々については、一番確かなのは温調器(ホットプレートだと明示的な温調器は無いかも)の精度か温度制御精度としてカタログに載っている数値を見てみることかと思います。
ちなみに、PIDのPはProportional、IはInte...続きを読む

Q国内でバリスタの資格を取得できるのですか?

ふとした疑問です。

ワインにソムリエがあるように、珈琲にはバリスタというものがありますよね。
以前、珈琲豆屋で店員さんと雑談をしていた際、日本には資格を取得する機関が無い、ということを聞きました。
※下記のページでも少し触れています。
http://www.saeco.co.jp/new/this_ep015.php

ですが、知人と話していたら日本でもコーヒー銀座とかにはいるらしいよ、だとかスタバにはいるよねっていう話が出たのです。

以下の私の認識は合っていますでしょうか?
・日本には正式にバリスタの資格を取得する機関はなく、現在国内でバリスタの資格を持っている人は海外で取得している
・スタバ等のコーヒーショップでバリスタと呼ばれている人は必ずしも資格があるわけでなく、そのような名称で呼ばれているだけの場合もある

というのも、最近電車で専門学校の吊広告を見かけた際に「バリスタの資格をとろう」という意味合いのことが書いてあったので、確認したいなあと考えご質問しました。

ご回答お待ちしております。

Aベストアンサー

こんにちは。
「バリスタ」に関するdatyuさんの認識は、後半のものが正しいと思われます。以下バリスタについてまとめたものです。

・日本や諸外国にも独占業務を行うような「バリスタ」資格は無い
 (国家資格としての「バリスタ」は無し)

・珈琲ショップでバリスタと呼ばれている人は
  a.各種団体(協会や企業団体、学校等)が認定した民間資格の所有者
  b.単に職種として(便宜上)の呼称
  c.各所で珈琲関連の修行した人が自分の職業を説明する際に使う呼称 
   (自称になりますが、周囲が認めてくれればいいのでは)
 と分類されます。
 多いのは、a及びb(a取得者含む)と思われます。

中吊り広告に表示されている「バリスタ」はaになります。
また、「海外でスクールに通って資格を取った」という場合もaに該当します。ただしこれが無いと「バリスタ」を名乗れない、とか、職につけないという訳ではありません(法的拘束力が無い)し、例え拘束力があっても海外の資格ですので、国内ではほぼ通用しません(衛生等に関する法律が違いますから)。

コーヒー銀座やスタバの「バリスタ」については、b(aによる資格取得者含む)だと思います。

更なる詳細につきましては、リンクのエスプレッソ専門情報サイト(個人HP)にてご確認下さい。

参考URL:http://www.espresso.jp/howto32.htm

こんにちは。
「バリスタ」に関するdatyuさんの認識は、後半のものが正しいと思われます。以下バリスタについてまとめたものです。

・日本や諸外国にも独占業務を行うような「バリスタ」資格は無い
 (国家資格としての「バリスタ」は無し)

・珈琲ショップでバリスタと呼ばれている人は
  a.各種団体(協会や企業団体、学校等)が認定した民間資格の所有者
  b.単に職種として(便宜上)の呼称
  c.各所で珈琲関連の修行した人が自分の職業を説明する際に使う呼称 
   (自称になりますが...続きを読む

Qバリスタの抵抗-電流特性について

この実験におけるバリスタの抵抗-電流特性について教えて下さい

【実験器具】
・バリスタ SV-02YS(極性あり)以下 YSと表示します
      SV-3SS(極性なし) 以下 SSと表示します
・半導体実習装置 ITF-05
・直流電圧計(10V)
・直流電流計(30mA)
・抵抗(2kΩ)

実験
(1)実験道具を用い、各端子電圧に対するバリスタの電流を調べます
 (正方向と逆方向両方もとめます)

5V(正方向 YS 1.8 SS 1.8 逆方向 YS 0 SS 1.8)
10V(正方向 YS 4.2 SS 4.2 逆方向 YS 0 SS 4.2)
12V(正方向 YS 5.2 SS 5.2 逆方向 YS 0 SS 5.2)
15V(正方向 YS 6.8 SS 6.8 逆方向 YS 0 SS 6.8)
18V(正方向 YS 8.3 SS 8.3 逆方向 YS 0 SS 8.3)

(2)そこから、それぞれの平均電流をもとめ、抵抗を出します

5V(平均 YS 0.9 SS 1.8 抵抗 YS 5.5 SS 2.8)
10V(平均 YS 2.1 SS 4.2 抵抗 YS 4.8 SS 2.4)
12V(平均 YS 2.6 SS 5.2 抵抗 YS 4.6 SS 2.3)
15V(平均 YS 3.4 SS 6.8 抵抗 YS 4.4 SS 2.2)
18V(平均 YS 4.2 SS 8.3 抵抗 YS 4.2 SS 2.1)

(3)この結果を用い、電圧-電流特性、抵抗-電流特性のグラフを書きます

この時に抵抗-電流特性のグラフはどのようになるのでしょうか?
計算である程度は分かるのですが、A= 0の時の抵抗がよく分かりません
参考書などを見ましたが、抵抗-電流特性のグラフがありません
半導体や電気回路に詳しい方で分かる方がいたら教えてほしいです

この実験におけるバリスタの抵抗-電流特性について教えて下さい

【実験器具】
・バリスタ SV-02YS(極性あり)以下 YSと表示します
      SV-3SS(極性なし) 以下 SSと表示します
・半導体実習装置 ITF-05
・直流電圧計(10V)
・直流電流計(30mA)
・抵抗(2kΩ)

実験
(1)実験道具を用い、各端子電圧に対するバリスタの電流を調べます
 (正方向と逆方向両方もとめます)

5V(正方向 YS 1.8 SS 1.8 逆方向 YS 0 SS 1.8)
10V(正方向 YS 4.2 SS 4.2 逆方向 YS 0 SS 4.2)
12V(正方...続きを読む

Aベストアンサー

ご質問の内容を確認したいのですが、
>5V(正方向 YS 1.8 SS 1.8 逆方向 YS 0 SS 1.8)
これは、5Vを加えたときに、正方向 YSの電流が1.8mA、SSの電流が1.8mA…
ということでしょうか?
であれば、そのときの抵抗は、[電圧÷電流]で良い。それをグラフにするだけ。
逆方向 YS 電流=0では、抵抗は無限大…計算どおり。これは、対数グラフを使っても記入紙の範囲外の値ということになりますね。

>A= 0の時の…
意味不明です。「A」とは何ですか?

>参考書などを見ましたが、抵抗-電流特性のグラフがありません。
こういう素子では「抵抗値」に意味はなく、「抵抗-電流特性」は表示されないのが普通です。
必要ならば「電圧-電流特性」から計算すればよい。

>半導体や電気回路に詳しい方で分かる方がいたら教えてほしいです
こういう聞き方は良くありません、社会人(学生)としては。
ここは回答を得る場ではなく、助言を得る場です。
先生が生徒に「解かる人、手を挙げて」(解からない人は黙っているように)…のカッコ内と一緒です。

ご質問の内容を確認したいのですが、
>5V(正方向 YS 1.8 SS 1.8 逆方向 YS 0 SS 1.8)
これは、5Vを加えたときに、正方向 YSの電流が1.8mA、SSの電流が1.8mA…
ということでしょうか?
であれば、そのときの抵抗は、[電圧÷電流]で良い。それをグラフにするだけ。
逆方向 YS 電流=0では、抵抗は無限大…計算どおり。これは、対数グラフを使っても記入紙の範囲外の値ということになりますね。

>A= 0の時の…
意味不明です。「A」とは何ですか?

>参考書などを見ましたが、抵抗-電流特性のグラフがありません...続きを読む


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