痔になりやすい生活習慣とは?

抵抗とコイルの並列回路の電流で、『ILの位相はIRに比べて90度遅れている』とあるのですが、どういうことなのでしょう。

流れる電流が√(IR^2+IL^2)になるのはベクトル図から判るのですが・・・


遅れているとか進んでいるとかいったことは、何がどのことに対してどういう状態になるから、ということが判りません。
表現が判りにくいかもしれませんが、お願いします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

オームの法則はご存知ですね。


 V=IR というものですが、
これは、抵抗については、VとIが比例することを示しています。
ところが、コイルについては、VはIに比例するのではなく、
Iの変化率に比例します。hero1000さんの示しているサイトの
グラフを見れば分かると思いますが、I=0付近で変化率が最大に
なりますから、この時Vはプラスかマイナスで値が最大となります。
Iの値が最大の時、変化率は0になりますから、V=0です。
この関係をグラフに書くと、全体として1/4周期遅れた形となる
のが分かると思います。
コンデンサの場合は逆にVの変化率がIに比例します。V=0の時
Iの値が最大となるわけです。コイルの場合のグラフを反転させた
形となり、全体として1/4周期進んだ形となります。
言葉だけで分かりにくいかもしれませんが、こんなところでいかが
でしょうか。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

『変化率』がポイントのようですね。
実際の計算もそうですが、この説明でイメージとして何とか理解できたような気がします。
どうやら、理屈は理屈で今後に役立ちそうです。『こういうものだ!!』と覚えておくのも良さそうですね。
何とか胸のつかえが下りました。ありがとうございます。

お礼日時:2001/06/14 08:44

No.1の補足への回答です。


ていうか、元々tomohiro-sさんが求めていらっしゃった回答ではありませんでし
たね。失礼しました。

位相のずれを証明(?)するためには、電流を数学的に求める必要があります。

まずコイルの方ですが、電流をi、時間をt、角周波数をω、インダクタンスをLと
すると、コイルにかかる電圧Vは
  V = L(di/dt)
です。
交流電圧Vの変化は、電圧の振幅をEとすると
  V = E sin(ωt)
です。
これらから、
  L(di/dt) = E sin(ωt)
という等式が成り立ちますので、これを解きます。
  di = (E/L)×sin(ωt)dt
両辺を積分して、
  i = (E/ωL)×-cos(ωt) = (E/ωL)sin(ωt-(π/2)) ・・・・(1)
となります。

一方、コンデンサはキャパシタンスをCとすると、かかる電圧は
  V = (1/C)×∫(dti)
ですから、コイルのときと同様に
  (1/C)×∫(dti) = E×sin(ωt)
となります。これより、
  ∫(idt) = EC×sin(ωt)
よって
  i = EC×ω×cos(ωt)
となり、
  i = ωEC×sin(ωt+(π/2)) ・・・(2)
となります。


さて、抵抗を使ったときの電流は、インピーダンスをRとすると
  iR = E×sin(ωt)
よって
  i = (E/R)×sin(ωt)
となり、これと(1)を比べると
「コイルは電流の位相がπ/2遅れている」
と言えますし、(2)と比べると
「コンデンサは電流の位相がπ/2進んでいる」
と言えます。
  
    • good
    • 0
この回答へのお礼

私にとっては、かなり複雑な計算になってしまいました。
周りにある解説の本を見てても理屈が載ってないので、『なぜだろう』っていう疑問がわいたのですが、上記の計算で、なんとなくですが分かったような気がします。
ありがとうございます。

お礼日時:2001/06/14 08:40

参考URLなどどうでしょうか。



参考URL:http://www.mionet.org/~popup/koutan/ana3_k07.html

この回答への補足

参考になります。ベクトル図とあわせてみるとなるほどと思います。

ただ、なぜ進んだり遅れたりするのか、そこのところがいまだに判りません。
このことを理解するのは相当難しいことなのでしょうか。

コイルは電流の位相が遅れ、コンデンサは電流の位相が進む、と、丸暗記してしまえばいいのでしょうが・・・

補足日時:2001/06/13 16:47
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qいまいち、はっきりわからない位相について

インピーダンスに抵抗を加えると、電流が電圧よりも90度位相がずれるのはなぜなのでしょうか?

Aベストアンサー

電気回路には抵抗性負荷、誘導性負荷(コイル)、容量性負荷(コンデンサ)があ
ります。

この3要素に単独に正弦波電圧を印加した場合はコイルとコンデンサで電圧と
電流の位相差が生じます。

コイルにおいては、電流が変化したとき、その逆方向に電圧が生じコイルのエ
ネルギーが蓄積や放出されます。
具体的には、増やそうとすると逆らい(電流に逆らう電圧を生じてエネルギー蓄
積)、減らそうすると加勢(電流を後押しする電圧を生じてエネルギー放出)する
と言うぐあいです、電流変化がなければコイルへのエネルギーの蓄積や放出は終
わります。

これが電流波形のテッペンで電圧が0になる理由で、電流に対して電圧の位相が
90°進む理由です。

コイルのエネルギーは逆らっているかと思えば、応援もしてくれるので純粋な
誘導性の負荷には電力消費はありません。

コンデンサにおいては、電圧が変化したとき電流が流れます、電圧が上昇して
いるときなら充電電流、下降しているときなら放電電流。

電圧の変化が止まれば電流も止まり、電圧に応じた電苛がコンデンサに蓄積さ
れています。

これが電圧波形のテッペンで電流が0になる理由で、電流に対して電圧の位相が
90°遅れる理由です。

コンデンサの電流は電荷が出たり入ったりしているだけなので、純粋な容量性
の負荷には電力の消費はありません。

コイルとコンデンサは90°進んで、90°遅れているので両者は180°の位相で
あり完全に逆位相になっています、つまりコイルがエネルギーを減らしながら
流した電流はコンデンサに蓄えられます、次にコンデンサが電圧を下げながら
放電した電流はコイルにエネルギーとして蓄えられます、電力の損失はないの
で、外部からの電力の供給を閉ざしても、これが永久に繰り返されます、これ
を共振と呼んでいます。

抵抗は電圧と同位相の電流を流すので、誘導性負荷や容量性負荷に対して90°
の位相を持つことになります。
抵抗性負荷は電流を妨げる要素なので電力消費を伴います。

因みに共振回路に抵抗を入れると電力を消費するので、電力の供給を閉ざすと
共振現象はいつか終わります。

共振周波数は誘導性(インダクタンス)と容量性(リアクタンス)の値が一致して
、両性質を相殺してしまう周波数の事を言います。

抵抗性(レジスタンス)と誘導性(インダクタンス)と容量性(リアクタンス)などの
総じて電気的特性を決定する値をインピーダンスと呼びます。

抵抗性の負荷も含んで共振現象にある回路は、抵抗性負荷だけが存在するように
見えます。

ラジオなどの同調回路はこれを利用して、聞きたい周波数を共振周波数に選んで
抵抗に、聞きたい電波だけの波形を取り出しています。

私も位相には高校時代に苦しみました、数式は全く理解できない人間なので、イ
メージや具体例にラジオを上げて理解できないかと書いて見ました。

邪魔だったら済みません、お詫びします。

電気回路には抵抗性負荷、誘導性負荷(コイル)、容量性負荷(コンデンサ)があ
ります。

この3要素に単独に正弦波電圧を印加した場合はコイルとコンデンサで電圧と
電流の位相差が生じます。

コイルにおいては、電流が変化したとき、その逆方向に電圧が生じコイルのエ
ネルギーが蓄積や放出されます。
具体的には、増やそうとすると逆らい(電流に逆らう電圧を生じてエネルギー蓄
積)、減らそうすると加勢(電流を後押しする電圧を生じてエネルギー放出)する
と言うぐあいです、電流変化がなければ...続きを読む

Qコンデンサの位相のずれについて

交流電源において、コンデンサの電流の位相は、電圧よりも90゜進んでいると聞きました。そのこと自体は理解できたのですが、極端な話、もし交流の周波数が1000Hzで、コンデンサの電気容量が1000Fだった場合、電圧が最大値のときでも、電流が流れ続けるので、電流は90゜も進んでないように思えるのですがどうなのでしょうか。また、コイルの場合でも同じようなことが言えると思うのですがどうなのでしょうか。教えてください。

Aベストアンサー

周波数が1000Hzで、コンデンサの容量が1000Fという巨大な容量を持っているとすると、そのコンデンサーの抵抗Xcは、Xc=1/(2πfC)の公式から、限りなくゼロに近いものとなりますね。
つまりは、質問者さんが思われるように、電圧を上げるには大量の電荷(大量の電流)が流れ込むってことになります。
一般的には、電源部にも内部抵抗があり、導線部分にも抵抗があるわけですが、それらがゼロと見なせるような装置を用意したならば、その大電流を供給することも可能となり、電流は電圧より位相が90度進むと思います。

でも、現実問題としては、電源の内部抵抗や導線の抵抗により、R分が入ってしまうから、No.2さんの回答にあるように、90度以下になると思いますし、RとCの比率によっては、90度よりずっと小さな値になる可能性もあると思います。(電圧が高く、電源回路にヒューズが入っていたら、ヒューズは飛んじゃうかもしれない)

ちなみに、1000Fなんてコンデンサは見たことないですね。1Fのコンデンサーなら市販されています。
そして、1F=1,000,000μFです。1000μFでも、電子回路では、大容量コンデンサとみなされます。

周波数が1000Hzで、コンデンサの容量が1000Fという巨大な容量を持っているとすると、そのコンデンサーの抵抗Xcは、Xc=1/(2πfC)の公式から、限りなくゼロに近いものとなりますね。
つまりは、質問者さんが思われるように、電圧を上げるには大量の電荷(大量の電流)が流れ込むってことになります。
一般的には、電源部にも内部抵抗があり、導線部分にも抵抗があるわけですが、それらがゼロと見なせるような装置を用意したならば、その大電流を供給することも可能となり、電流は電圧より位相が90度進...続きを読む

Q進相コンデンサがなぜ進相できるのか教えてください

電気のことはまったく素人ですが、仕事でコンデンサに関わることがあり勉強中です。

進相コンデンサが、無効電力を打ち消し、力率改善に繋がることは理解できましたが、以下3点がわかりません。できるだけわかりやすく教えてください。
(1)進相できる理由は?いったん蓄えた電気を放出するから?放出するとなぜ進相するのか
(2)必要に応じて接続,断路するそうですが、蓄えるのはいつ行うのか
(3)変圧器などは無効電力などが遅れ位相となるそうですが、なぜ遅れるのか?
 磁力線に変換するために遅れるとしても、なぜ90度なのか?

あまりにも基本すぎるのか、高電圧工学などの本を見てもよくわかりません。
恥ずかしながら教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

#2さんに少し補足します。

Q=C・V から 、i=dQ/dt=C・dV/dt になるのですが、電源の Vとしては正弦波を前提としていますので、V=sin(ωt) となります。
したがって、i = dV/dt = sin(ωt)/dt = ω・cos(ωt) です。
整理すると i = ω・C・cos(ωt) = ω・C・sin(ωt + π/4) です。
V=sin(ωt)にたいしてπ/4つまり90度位相が進むことになります。

コイルの場合は v=Ldψ/dt=Ldi/dt ですが、今度は積分が必要です。
∫Vdt = ∫sin(ωt)dt = L∫di/dt 両辺を積分すると
-cos(ωt)/ω = L・ i なので、i = -cos(ωt)/(ω ・L) = sin(ωt - π/4) /(ω ・L)です。
今度は90度位相が遅れます。

インピーダンスをコイルは jωL、 コンデンサは 1/(jωC) で表すと一々微分や積分を使う必要が無いので計算が楽になります。

Q計算値と理論値の誤差について

交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
そこでふと思ったのですが、なぜ理論値と計算値の間で誤差が生じるのでしょうか?また、その誤差を無くすことはできるのでしょうか? できるのなら、その方法を教えてください。
あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
1.Rの抵抗値は±5%、±10%、±20% があり、高精度は±1%、±2%もあります。
2.Cの容量誤差は±20% 、+50%・ー20% などがあり
3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、
3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。
これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。
また、周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。
測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。
理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、
LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。
 

Qコンデンサに交流電圧を印加した際位相差が生じる理由

コンデンサに交流電圧を加えると、コンデンサ間に流れる電流と
電圧の位相差が90度ずれると思います。

これはどのような物理的原因によって生じるのでしょうか。
よろしければ電子レベルでご教授いただけますと幸いです。

Aベストアンサー

コンデンサの極板間の電位はそれまでに流れた電流に比例する。
なので、電流が正弦波だとすると、電流が流れない瞬間が電圧のピーク。
すなわち電流0が電圧の山、もしくは谷に当たる。

これが感覚的な理解で、さっきの話から、電流と電圧が積分と微分の関係になるので、
位相は90度ずれる。

これでいいですかね。

Qブレーカの極数、素子数とは

ブレーカの表記で2P2Eとか2P1Eとかの
PとEについて教えてください。

カタログで
P・・・極数
E・・・素子数
とあるのですが、その意味を教えてください。

Aベストアンサー

専門的な表現は、出来ません。
一般的に、実用する形でお答えします。

P=極数→電極の数
E=素子数→過電流に反応する電極の数

単相100V2線式(一般家庭の電気負荷)→2P1E
単相200V2線式(最近では、IHクッキングヒーター等)→2P2E
単相200V3線式(一般家庭の引き込み【電柱から家に入るもの】)→3P2E
三相200V3線式(一般に動力電源と呼ばれているもの)→3P3E
のブレーカーを使用します。

単相の場合 3本線(L1,N、L2)のうちN線を中性線とし電柱上で、大地間にアースします。
したがって、N線は、漏電しても、大地間と同電位の為、電流は、ほぼ流れません。よってN線には、L1線又は、L2線より大電流が流れる事はありません。
その為、N線をつなぐ電極=Pには、素子=Eは、必要ありません。

単相100Vの場合は、L1線又は、L2線とN線の本を使用するため、2P1Eのブレーカーを、使用します。
単相200Vの場合は、L1線とL2線を使用するため、2P2Eのブレーカーを使用します。
単相200V3線は、L1線とN線とL2線の三本を使用します。3P2Eのブレーカーです。
※よく勘違いされますのは、アース線は、この3本には、含まれておりません。アースが必要なときは、L1,N、L2+アースと思ってください。

又一般家庭の場合単相3線は、分電盤の主幹(大元)のみです。200V回路もほとんどありません。

単相2線、単相3線、動力回路などの説明は、省かせてもらいます。
又、L1,N、L2の後に(線)とつけたのは、電線という意味です。(普通は、つけません。)

まとまりが悪くてすいません。

専門的な表現は、出来ません。
一般的に、実用する形でお答えします。

P=極数→電極の数
E=素子数→過電流に反応する電極の数

単相100V2線式(一般家庭の電気負荷)→2P1E
単相200V2線式(最近では、IHクッキングヒーター等)→2P2E
単相200V3線式(一般家庭の引き込み【電柱から家に入るもの】)→3P2E
三相200V3線式(一般に動力電源と呼ばれているもの)→3P3E
のブレーカーを使用します。

単相の場合 3本線(L1,N、L2)のうちN線を中性線とし電柱上で、大地間にアースします。
したがって、N線は、漏電しても...続きを読む

Q測定したデータの誤差を計算する方法

集めたデータのばらつきを求めるときに使う計算法として、標準偏差がありますが、「誤差=平均値±標準偏差」と考えていいのでしょうか?
ほかに標準誤差というのがあるようなのですが、説明を読んでも何を意味している誤差なのか理解できません。
ちなみに、データは以下の通りです。

データ数:60
最高値:39.00
最低値:11.00
平均値:22.56
標準偏差:5.261
標準誤差:0.679(5.261/√60)
標準偏差を誤差と考えると22.56±5.261で、総データの70.0%が含まれます。
標準誤差を誤差と考えると22.56±0.679で、総データの10.0%が含まれます。

回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ここで言う標準誤差は,平均値の確度を表す指標です.
(私自身は標準誤差という名称は初めてですが...)
なので母集団の平均の推定値は算出した平均値±α*標準誤差
(αは推定値の信頼度によって変化します.詳しくは
統計の教科書のt-分布のあたりをご覧下さい)

あと質問者さんは誤差を求めたいようですが,誤差の定義は
誤差=測定値-真値
であり,一般に真値は分からないので誤差は分からないことになります.
また何の誤差をお知りになりたいのかも不明です.上のデータが何をあらわしてるのかは不明ですが,
同一のものを60回測定した結果であれば,母集団の平均の推定値がほぼ真値を表しますので,誤差は,ほぼ標準偏差と考えることができるように思います.
一方60個の別のものを測定したとすれば,母集団の平均の推定値は母集団の平均値であり,標準偏差は60個のものの分布を表していることとなり,誤差という話はあまり出てきません.(無理に言えば,製造の誤差と言えなくもありませんが)

Q鋼製電線管G管、C管、E管について

鋼製電線管には
G管 厚鋼電線管
C管 薄鋼電線管
E管 ねじなし電線管
とありますが、このG、C、Eはどこから来たアルファベットですか、何かの略ですか?

あと、特徴も教えてください。
ねじありは雨が侵入するので屋外では厚みのあるG管を使うと聞きましたが、他の管も特徴を教えてください。
また、接続方法ですが、ねじなしの場合は接着剤を使って接続するのでしょうか?それぞれの接続方法も教えてください。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ネジなし電線管はネジで接続します・・・
ネジと言っても、配管に切ったネジではなくて接続材の小さな留めネジです。

厚鋼や薄鋼は基本的に配管に切ったネジで接続しますが、
ネジなしの接続材も存在します。
ただしその場合、「電線管」ではなく保護管や支持管としての扱いとなる場合があります。

電線管とは、IVなどの絶縁電線を使用出来る配管の事です。

保護管や支持管に強電で使用する絶縁電線を使用してはいけません。
使用出来るのはケーブルです。(VV・CVなど)

参考URL:http://www.monotaro.com/c/086/430/


人気Q&Aランキング