友人のバイクなんですが、バッテリーレスで、
しかも回路は交流?? だそうです。
ネットを探していたら、たまたま該当する記事がありまして
http://www003.upp.so-net.ne.jp/chiiyama/electria …
すごく不思議に思う事があり、
回路に詳しい方に教えて頂きたく(^_^;)
質問してみました。

レギュレータに対して、ライトスイッチの位置って、
アレ(参考サイトの2番目の簡略図参照)でいいんでしょうか?
レギュレータとアースの間にスイッチがあれば、
私的には納得なんですけど、
回路に並列にいれるだけ?で、レギュレータとして作動するものでしょうか?
シャントレギュレータというのが特殊? なのでしょうか?
いや、そもそも交流のままでライトって点くんでしょうか??
すごくはずかしい質問な気もしますが、
よろしくお願いします<(_ _)>

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A 回答 (2件)

質問の回答の前に、疑問に付いて説明します。



>・・・該当する記事がありまして
http://www003.upp.so-net.ne.jp/chiiyama/electria …
は、判り易く解説されているので利用させていただくと、
コストを下げる目的や、レーシングカーなどは小型軽量にする目的で構成部品
をシンプルにします。
 特にバイクのトレール車では軽量・シンプルにする為に電装品関係をシンプル
にする為に交流発電のまま利用するのを考えます。
精々フラッシャ(ウインカ)リレーとホーン、CDI:点火プラグに高電圧する
部分が直流電圧を必要としますので、簡単な交流→直流変換(電装キット)を
経由します。
 交流発電機ですが回転数に対する発生電圧の上下限の幅が広く、特に軽負荷で
高回転の場合に発生電圧が異常上昇しますので、通常最低限の負荷を接続して
あると電圧上昇が防げます。これがシャントレギュレータの原理です。
原始的な方法ですが低コストで、簡単で重量が軽くなります。
ところが、最近の快適な車でカーステレオやナビオートマチックの場合は安定度
の高い直流電圧を大量に必要としますので、3相交流発電機に交流→直流変換を
搭載しています。
電子機器は精度良く制御できますが、電子機器を使用する関係で安定な直流電源
を必要とします。

>アレ(参考サイトの2番目の簡略図参照)でいいんでしょうか?
 先の説明の通り正しいです。

>回路に並列にいれるだけ?で、レギュレータとして作動するものでしょうか?
最低限の負荷を消費させることで電圧上昇を防止できます。
電子回路では電圧変動を防止する意味で、色々な処に負荷抵抗の形で挿入
されているのがシャント抵抗でレギュレータ動作になります。

>シャントレギュレータというのが特殊? なのでしょうか?
原始的な仕組みですが、内部は通常負荷用と軽負荷で発電量が増大(回転数大)
の時の負荷を2段切り替えしています。

>いや、そもそも交流のままでライトって点くんでしょうか??
タングステン(発光体)に電流を流せば発熱・発光しますので、交流/直流を
問いません。
家庭用の白熱電球は交流100Vで、懐中電灯の豆球はDC3V用が使われています。

>すごくはずかしい質問な気もしますが
いえいえ基本的な疑問ですよ。疑問に思わない気付かない人が多いと思います。
 
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ライトは交流でも直流でも点灯します。


シャントレギュレータですが、単車の場合は永久磁石式の発電機なので出力を解放にするととんでもない電圧が出てしまうためにシャント型を使うようです。
シャント型とは出力が上がりすぎた場合は出力をショートする仕掛けです。
従って、おそらくこの回路で良いと思います。
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 検索してみると
・追突に備えて
・煽り抑制

とありましたが、
 追突て、後方車の責任だし
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抑止にもなりませんし・・・

Aベストアンサー

他の方も書かれているように
「後方も写しているドライブレコーダー」があった方が尚良い
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どこが間違っているのでしょうか
抵抗の電流→IR
抵抗の電圧→VR
コンデンサの電流→IC
コンデンサの電圧→VC
です。

ICとVRは同相なのではないでしょうか
VCとICは90度ずれるはずなのに違ってしまいます

Aベストアンサー

No. 2 です。 
2/12 の並列回路の図の数値がはっきりしませんが、一応、コイルの側の枝について3Ωの抵抗と4Ωのコイル、コンデンサ側の枝について1Ωの抵抗と1Ωのコンデンサとしておきます(コンデンサが√3Ωのようにみえるが、回路の右のベクトル図から見ると、1Ωのように見える)。惜しいところで、計算を間違えているようです。
ということで、計算してみると次のようになります。

この回路について、I1, I2 を求めると、

  I1 = 10/(3 + j4) = 2(3 - j4)/5
  I2 = 10/(1 -j1) = 5(1 + j1) (普通は、j1 とは書かないと思いますがここでは、jの係数をはっきりさせる意味で書いておきます。)
  I = I1 + I2 (計算してください。)
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  VR = 3 x I1 = 6(3 - j4)/5, VL = j4 x I1 = 8(4 + j3)/5
  VR' = 1 x I2 = 5(1 + j1), VC = -j1 x I2 = 5(1 - j1)

となります。
あなたの疑問を解決するためには、少し回り道ですが、これらの値でいくつかのベクトル図を描いてみてください。

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No. 2 です。 
2/12 の並列回路の図の数値がはっきりしませんが、一応、コイルの側の枝について3Ωの抵抗と4Ωのコイル、コンデンサ側の枝について1Ωの抵抗と1Ωのコンデンサとしておきます(コンデンサが√3Ωのようにみえるが、回路の右のベクトル図から見ると、1Ωのように見える)。惜しいところで、計算を間違えているようです。
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Aベストアンサー

なんか、いろいろと変です。

まず、並列回路の構成要素が抵抗 R と リアクタンス X だとすると、力率は Z/R にはなりません。しかも「 Z/R 」では複素数だし。
下のほうでは、これが R/Z となって分子分母が逆転しているし。

また、当然ながら、そのときの並列合成インピーダンスは
 Z = R + jX
ではありません。


まず、並列回路の構成要素が抵抗 R と リアクタンス X であるときの合成インピーダンス Z を求めましょう。

 1/Z = 1/R + 1/jX
より
 Z = jR*X/(R + jX) = jR*X*(R - jX) / (R^2 + X^2)
   = (R*X^2 + jR^2 *X) / (R^2 + X^2)
になります。

次に、この並列回路の力率を求めます。

電圧 V のとき、電流は
 I = V/Z = V * (X - jR)/RX
従って、電力は
 W = V*I = V^2 (X - jR)/RX

皮相電力は
 |W| = [V^2 √( X^2 + R^2) ] / |RX|
有効電力は
 P = V^2 /R
よって、力率 f は
 f = P/|W| = |X| / √( X^2 + R^2) = |X| / |Z|   ①
となります。(分母は Z そのものではなく Z の絶対値、分子は |X| です)


次に、この並列回路とインピーダンスが等価な直列回路の力率を求めます。この直列回路では
 抵抗:R1 = R*X^2 / (R^2 + X^2)        ②
 リアクタンス:X1 = R^2 *X / (R^2 + X^2)    ③
の直列接続ということになります。
 流れる電流を I1 とすれば
全体の電圧
 V1 = I1*Z = I1* (R*X^2 + jR^2 *X) / (R^2 + X^2)
従って、回路全体の電力は
 W1 = V1*I1 = I1^2 * (R*X^2 + jR^2 *X) / (R^2 + X^2)

皮相電力は
 |W1| = [I1^2 √[ (R*X^2)^2 + (R^2 *X)^2) ] / (R^2 + X^2)
   = I1^2 * |RX| / √(R^2 + X^2)
有効電力は
 P1 = I1^2 R*X^2 / (R^2 + X^2)
よって、力率 f1 は
 f1 = P1/|W1| = |X| / √( X^2 + R^2) = |X| / |Z|
となります。

つまり、上の並列回路の力率①と同じです。

なお、直列の場合には、②③のように、直列の抵抗を R1、リアクタンスを X1, 流れる電流を I1 で書けば
全体の電圧
 V1 = I1*Z = I1* (R1 + jX1)
従って、電力は
 W1 = V1*I1 = I1^2 * (R1 + jX1)
皮相電力は
 |W1| = I1^2 √(R1^2 + X1^2) = I1^2 * |Z|
有効電力は
 P1 = I1^2 *R1 = I1^2 * R1
より、力率 f1 は
 f1 = P1/|W1| = R1 / |Z|
となります。

ただし、ここでいう R1 は直列の抵抗②であって、②で使っている並列回路の R とは違います。

質問者さんの画像で言えば、直列の合成インピーダンス 2 - j2 に対応した
 R1 = 2
 X1 = -2
であって、このとき直列回路の力率は
 力率 = R1 / √(R1^2 + X1^2) = 2/ √[ 2^2 + (-2)^2 ] = 2/√8 = 1/√2 = √2 /2  ④
です。

そして、上の並列回路の合成インピーダンスが 2 - j2 になるためには、②③より
 R1 = R*X^2 / (R^2 + X^2) = 2
 X1 = R^2 *X / (R^2 + X^2) = -2
になる必要があるので、これを解けば
 R = 4, X = -4
になります。
 このときの並列回路の力率①は
  f = |X| / |Z| = 4 / √(4^2 + 4^2) = 1/√2 = √2 /2   ⑤
で、直列回路の力率④と同じになります。


結局のところ、異なった回路や図で、違った意味の R や Z を共通に使って混乱や誤解をしているということのようです。

なんか、いろいろと変です。

まず、並列回路の構成要素が抵抗 R と リアクタンス X だとすると、力率は Z/R にはなりません。しかも「 Z/R 」では複素数だし。
下のほうでは、これが R/Z となって分子分母が逆転しているし。

また、当然ながら、そのときの並列合成インピーダンスは
 Z = R + jX
ではありません。


まず、並列回路の構成要素が抵抗 R と リアクタンス X であるときの合成インピーダンス Z を求めましょう。

 1/Z = 1/R + 1/jX
より
 Z = jR*X/(R + jX) = jR*X*(R - jX) / (R^2 + X^2)
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