A 回答 (7件)
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No.7
- 回答日時:
>「フェーザ」と「フェーザ表示」の意味の違いが読み取れるよう、
>一言(もしくは二言)で表すならそれぞれどうなるでしょうか?
フェーザというのは大きさと位相をもつものの表現の方法なので
フェーザとフェーザ表示に違いはないですね。
No.6
- 回答日時:
前提条件として、
「電圧・電流波形が正弦波形」
「周波数が一定」
「線形回路である」
があります。これを前提として、phase(位相)にのみ着目するという意味で、
「複素位相」
とかどうですか。
大きさは単に単位量(大きさ1)に大きさを掛けることで表現するので深く考えません。
No.4
- 回答日時:
phasorとは正弦波の位相ベクトル表示である・・・Wikipedia(
https://en.wikipedia.org/wiki/Phasor_(disambigua …)より。No.2
- 回答日時:
電圧と電流に関しては、
サイン波の実効値と位相を複素数で表現したもの。
インピーダンスに関しては
電流の絶対値を電圧の絶対値に変換する倍率
電流と電圧の位相差
を複素数で表現したもの。
語源は phase + vector らしいです。
フェーザ法を用いると、直流で、オームの法則やキルヒホッフの法則で
行っていた、回路解析のやり方が、数式の形を全く変えることなく、
値を複素数に置き換えるだけで使えるようになります。
つまり、直流回路で用いていた知識や数式を、そのまま交流
でも使えるようにする優れものの手法です。
No.1
- 回答日時:
電圧を基準として(チェック事項です)、電流が何度ずれているかというのが位相(正確には初期位相)です。
例えば、v(t)=(V_m)sin(ωt+θ)
というのをフェーザ表示すると、
V=(V_m/√2)∠θ
と書けます(ωが消えた事に注目して下さい)。√2で割っているのは、単純に電力の問題で便利だからです(参考:電波工学等では割っていなかったりします)。
さて、フェーザを使うと以下のオームの法則が使えます。
V=ZI
これは、三角関数では(抵抗素子のみの回路以外では)使えませんでした。というのは、微積分計算を愚直にしなければならなかったからです。
例えば、RLC直列回路では、電源電圧をe(t)=(E_m)sin(ωt+θ)とすると、
e(t)=Ri+L(di/dt)+(1/C)∫(i)dt=(E_m)sin(ωt+θ)
ここからインピーダンスの大きさや位相角を求めるのは死ぬほど大変です。
実際に求めたいのならば、例えばi(t)=(I_m)sin(ωt+θ+φ)を上の式に代入して計算して下さい。この時、電流を積分するのですが、その積分定数は必ず0です(そうしないとe(t)が変動すると見る事が出来て、物理現象と一致しません)。
結果だけ書くと、
Z=√(R^2+(ωL-1/ωC)^2)
φ=arctan((ωL-1/ωC)/R) (φ>0:遅れ角(電圧(位相の基準)よりも電流がφだけ遅れている)、φ=0:(直列)共振、φ<0:進み角)
となります。
フェーザでは、
Z=R+jωL+1/jωC←jは位相を90度遅らせる働きがあります
E=ZI=(R+jωL+1/(jωC))I=(R+j(ωL-1/(ωC)))I
ここで、例えばE=(E_m)∠30°[V]
が与えられているならば、
I=E/Z=((E_m)∠30°)/(R+j(ωL-1/(ωC)))
と全電流が求められます(分母にも大きさと位相(j)の情報が入っている事に注目して下さい)。例えば、Rの印可電圧を求めたい時は(わざわざIを求めなくても)単純に分圧則を使えば良いのです。
この様に、代数的計算に落とし込む事がフェーザの目的なのです。
参考
フェーザは、ひずみ波交流、分布定数回路、過渡現象では使えません。フーリエ級数、偏微分方程式、微分方程式を使います(とは言いながらも分布定数回路をある程度簡単な計算には落とし込めます)。
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一言で書いて頂き、ありがとうございます。
「フェーザ」とよく似た言葉に「フェーザ表示」というものがあります。
この事実を踏まえて、「フェーザ」と「フェーザ表示」の意味の違いが読み取れるよう、一言(もしくは二言)で表すならそれぞれどうなるでしょうか?
意地悪な補足になってしまい申し訳ありません。
自己解決しました。ありがとうございます。