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インダクタンスと一言に言ってもいろんな意味があるかと思います。
単位電流あたりの鎖交磁束数すなわち磁束を作り出す能力とも言えるでしょうし、
インピーダンスを構成する一要素とも言えるかと思います。
インダクタンスの勉強をするうちに結局のところ何なのかよく分からなくなってきました。
インダクタンスの持つ物理的意味を漏れなく示すとどのようになるでしょうか?

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A 回答 (1件)

なんて答えればよいかよくわかりませんが、


ひとつの説明としては

インダクタンス、エネルギーを磁場のエネルギーで蓄えるもの。
キャパシタンス エネルギーを電場のエネルギーで蓄えるもの。

蓄えたエネルギーはいずれも取り出すことができます。
なので、インダクタンスもキャパシタンスもエネルギーを「消費」
しません。

これで何かイメージできますでしょうか?
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この回答へのお礼

エネルギーを蓄積するものという見方もできますよね。ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2012/06/03 18:15

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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絶縁抵抗測定の使用方法

まだまだ電気の知識が初心者なので、教えてください。
1、絶縁抵抗測定とはなんですか?
2、使用方法ですが、どんな時に使用し、何ボルトではかればよいのですか?
3、絶縁抵抗が0の時にかんがえられることはなんですか?
説明不十分ですが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

1.絶縁抵抗測定とは絶縁抵抗測定器(通称メガー)で、測定するもので、主に電路と対地間で測定します。その基準値は電気設備に係る技術基準で以下のように規定されいます。
 ・使用電圧が300V以下で、対地間電圧が150V以下の電路:0.1MΩ
 ・使用電圧が300V以下で上記以外の電路:0.2MΩ
 ・使用電圧が300Vを超える低圧電路:0.4MΩ

2.メガーの測定電圧を規定しているものは特にありませんが、内線規定で以下のように推奨しています。
 ・100V電路 : 125V
 ・200V電路 : 250V
 ・400V電路 : 500V
これは、昔(といっても、私の会社も3年前まではそうでしたが)は低圧回路は500Vメガーで、高圧回路は1000Vメガーで測定していました。
しかし、100Vや200Vの回路に対地間とはいえその数倍の直流を印加した場合にインバーター等の半導体機器の損傷や雷ガード付OA用コンセントのショックアブソーバー機能などにより、正常にもかかわらず放電されることにより、あたかも不良かのような値が測定されてしまう(500Vメガーで、0.2MΩだが125Vメガーではinf)事が頻発したので、現在年次点検の際は、前述した通り、当該回路の使用電圧に近い電圧で測定しています。したがって、回路によっていちいち測定電圧を変える為、測定器は4レンジ(125V,250V,500V,1000V)のものを使用しています。

3.絶縁抵抗値が0MΩであれば、対地間では完全地絡、線間では短絡であると考えられ基本的にはいずれの場合もブレーカトリップとなると考えます。しかし、その値がメガーによるものであれば、0MΩと表示されても幾分かのインピーダンスがあると思われますので、遮断には至らない場合もあります。
ご質問の”絶縁が0”と言うのがどういう回路かにより説明が異なってきますので、宜しければもう一度投稿していただければ再回答致します。

1.絶縁抵抗測定とは絶縁抵抗測定器(通称メガー)で、測定するもので、主に電路と対地間で測定します。その基準値は電気設備に係る技術基準で以下のように規定されいます。
 ・使用電圧が300V以下で、対地間電圧が150V以下の電路:0.1MΩ
 ・使用電圧が300V以下で上記以外の電路:0.2MΩ
 ・使用電圧が300Vを超える低圧電路:0.4MΩ

2.メガーの測定電圧を規定しているものは特にありませんが、内線規定で以下のように推奨しています。
 ・100V電路 : 125V
 ・...続きを読む

Q静電容量って何ですか?

各電線メーカーの電線便覧等にKm当たりの静電容量が記載されておりますが、静電容量とはどういう原理で存在するのでしょうか?
ケーブルの静電容量は、ケーブルが長くほど、太いほど多いとされていますが、どうしてなのでしょうか?

Aベストアンサー

>>5で回答した者です。
>>2補足欄については>>7の方が触れていますが、そもそもケーブルにはシースアース(接地のシールド層)がある
ため、懸架位置は影響しません。導体とシースアースの位置関係、絶縁体の特性によってKm当たりの静電容量を
掲載されているということです。
裸線であれば、絶縁体である空気がコンデンサの誘電体にあたりますから、懸架位置によって静電容量が変動します。
そのため電線メーカーの電線便覧にはKm当たりの静電容量は掲載されていないと思います。

電極間の距離(絶縁体=誘電体の厚さ)を>>5の例で考えれば、「水槽の深さ」が妥当かと思います。
 ・厚さ(深さ)を薄くすると容量(体積)が減る
 ・電圧(水圧)を上げて耐用値を超えると絶縁破壊(水槽が破壊)
   ※この場合の水槽は上面開放でなく密閉構造で想像していただいた方が分かり易いです。

Q単相モーターと三相モーターの違い。その利点と欠点。を教えてください。

位相の数が違う。といってもその「位相」って言葉から複雑怪奇。バカにでも理解できるようにわかりやすい言葉で教えてください。
単相と三相の利点と欠点。使い分け方。マメ知識なんぞ教えてください。
恥ずかしくて誰にも聞けないんです。

Aベストアンサー

一番大きな違いは、簡単な構造で、起動できるか(自分で回転を始められるか)どうかだと思います。一番簡単な構造である 誘導電動機で三相の場合はスイッチを入れるだけで回転を始めますが、単層の場合は、唸っているだけで回転を始められません。単相電動機でも何らかの方法で回転させれば、(例えば手で回しても良い、回転方向は、回してやった方向で決まる。)回転を続けます。この方法には、コンデンサー起動、反発起動等がありますが 1/2HPぐらいまでの小さなものに限られます。町工場など住宅地では、三相交流の供給が受けられませんので苦労したこともありました。


hp

Qインダクタンスの”L”って?

キャパシタンスは”C”、レジスタンスは”R”と頭文字となっていますが
インダクタンスの”L”は頭文字ではありません。
”I”は電流の単位だからというのは想像がつくのですが、なぜ”L”なのか
が、分かりません。
会社の企画部から質問されて困っています。 どなたかお願いします。

Aベストアンサー

 
  これは「レンツの法則」の発見者 Lenz の頭文字から来ているのではないかと推測しましたが確証がありません。しかし、以下のURLのページに、次のような言葉があります:
 
  >The symbol for Inductance is the capital letter L in honor of Heinrich Lenz.
 
  大意:
  インダクタンスの記号は、ハインリッヒ・レンツに敬意を表し、大文字のLである。
 
  この言葉が妥当なら、インダクタンスの記号Lは、ハインリッヒ・レンツ(Heinrich Lenz)の頭文字が起源です。なお、レンツは、インダクタンスが密接に関連する「レンツの法則」の発見者です。以下のページは大きいので、上の言葉は、文字検索すると出てきます。
 

参考URL:http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/electricity/inductance.html

Q電源 200V単相と3相の違い

電源 200V単相と3相の違いについて教えてください。
どう違うのでしょうか?
電気のことはぜんぜん分からないので詳しくお願いします。

あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとるとどうなりますか?(家庭用電源ではなく、会社の電源です)

200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとるとどうなりますか?

Aベストアンサー

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住宅の屋内では原則として、三相200Vを使用することができません。ご質問は、会社ということですから、この点はクリヤされますが、そのサーバーが、対地電圧150V以上に耐える設計がなされているかどうかを、確認する必要があります。

> あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとると…

前項の問題がクリヤしたとして、次に、質問者さんの会社が、低圧受電か高圧受電かによって、この答えは変わってきます。
電力会社から200Vの低圧で受電し、単相と三相の二つのメーターが付いている場合、原則として単相負荷は単相契約で使用します。何らかの事情で単相負荷を三相契約で使用したい場合は、事前に電力会社と協議し、それなりに基本料金を支払うことが必要です。
6,000Vあるいはそれ以上の高圧で受電し、自社内で200Vに落として使っている場合のうち、電力会社との契約が「負荷契約」であったら、前述の低圧の場合と同じです。
高圧受電で、電力会社との契約が「変圧器契約」であれば、単相負荷を三相配線で使用しても、道義的には問題ありません、ただし、三相変圧器に単相負荷をかけると不平衡が生じ、電圧降下や変圧器の温度上昇を招く場合もあります。事前に十分な技術的検討が必要です。

> 200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとると…

200Vで30Aということは、6kVAの容量といいます。200V50A(三相)は、17.3kVAですが、そこに6kVAの余裕があるかどうかを検討しなければなりません。単相の電源盤からとるとしても、同じです。余裕がなければ、電線を太くして、ブレーカも大きなものに取り替えることなどが必要になります。
どのような業種の会社か存じませんが、「エアコンのスイッチを入れたら、サーバーまで落ちてしまった」ではしゃれにもなりません。
経験的に、単相にしろ三相にしろ、6kVAもの余裕がある電源盤は、比較的少ないように思います。事前に電気工事業者と十分な打ち合わせをされることをお薦めします。

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住...続きを読む

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。
明らかに水槽が大きいほど、そして蛇口が小さい...続きを読む

Qインピーダンスとは?

よく電気用語でインピーダンスと聞きますが、具体的な意味を教えてください。ただの抵抗と何か違うのでしょうか?また入力インピーダンスと出力インピーダンスは何を意味しているのでしょうか?

Aベストアンサー

直流を扱う場合は抵抗、交流を扱う場合はインピーダンスです。交流を扱う場合、コイルやコンデンサも電流や電圧に影響しますので、これらも抵抗?の一種とみなします。直流の場合はコイルはただの導線に過ぎませんし、コンデンサは断線してるのと同じですが、交流ではそこそこ中途半端に通します。なので抵抗とインピーダンスの違いは、コイルやコンデンサを考慮するかしないかです。具体的には、インピーダンスは複素数で定義され、実数部は抵抗分、虚数部はコイルやコンデンサによる抵抗を表します。

入力インピーダンスは、例えば増幅回路があったとして増幅回路の入力端子から増幅回路を見たインピーダンスのことで、出力インピーダンスは増幅回路の出力端子から増幅回路を見たインピーダンスのことです。インピーダンスを考える時は、このように「○○端子からどちら側を見たインピーダンス」という考え方をします。もし入力端子から反対側を見たら信号源インピーダンスと言いますし、出力端子から反対側を見たインピーダンスは負荷インピーダンスと呼ばれます。

Q金属、半導体の抵抗の温度変化について

金属は温度が高くなると抵抗が大きくなり、半導体は温度が高くなると抵抗が小さくなるということで、理論的にどうしてそうなるのでしょうか。
金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?
半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。
あと自分で調べていたところ「バンド理論」というのを目にしました。
関係があるようでしたらこれも教えて頂くとありがたいです。

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体の中において金属の自由電子に相当するものは、電子とホールです。この2つは電流を担う粒子ですので、「キャリア」(運ぶ人)と言います。
ホールは、半導体物理学においてプラスの電子のように扱われますが、その実体は、電子が欠けた場所のことを表す「穴」のことであって、おとぎ話の登場人物です。
電子の濃度とホールの濃度に違いがあったとしても、一定の温度においては、両者の濃度の積は一定です。
これは、水溶液において、H+ と OH- の濃度の積が一定(10^(-14)mol^2/L^2)であるのと実は同じことなのです。

中性の水溶液の温度が高くなると、H2O が H+ と OH- とに解離しやすくなり、H2O に戻る反応が劣勢になります。
それと同様に、真性半導体においても、温度が上がると電子とホールが発生しやすくなるのに比べて、両者が出合って対消滅する反応が劣勢になるため、両者の濃度の積は増えます。
キャリアが増えるので、電流は流れやすくなります。

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体...続きを読む

Qデューティ・サイクルについて

デューティ・サイクルってどういう意味ですか?
いま、UWBについていろいろ調べているのですが、英文資料の中に、duty cycleという言葉が出てきて、よく分からないのです。
duty cycleが1%とかいう使い方をしているのですが。
どなたか詳しい方、助けてください。

Aベストアンサー

No.2の回答の通りです。「デューティ比」という言い方もあります。
いろんなところで使いますが、いずれも間歇(間欠)動作です。
(1)方形波のON時間の比率
(2)設備の間歇使用時の使用時間比率 など

デューティ・サイクルが低いと
(1)機器の定格(連続定格)を超えて使用できる(こともある)
(2)機器の利用効率が低く無駄
(3)機器の共同利用(?)により利用効率をあげられる。
などが考えられます。

UWB(超広帯域無線技術)との関係は判然としませんが、上の(1)~(3)のどれかかも知れません。


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