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交流RLC回路のベクトル図の書き方で直列回路は「電流が等しいので電流を基準に書く」、並列回路は「電圧が等しいので電圧を基準に書く」という説明をよく見るのですが

例えば画像の回路ですと電源に流れる電流は2Aです。抵抗に流れる電流はベクトル図より1.2Aでコンデンサに流れる電流は1.2Aでベクトル合成して2Aとなりますので
各素子に流れる電流は向きも大きさも違うのではと思ったのです

「電流が等しいので」「電圧が等しいので」とは一体何が等しいのでしょうか。

また、全てのベクトルを1つにまとめると訳のわからない図になってしまいます。
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

「交流RLC回路のベクトル図の書き方で直列」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • 皆様丁寧にどうもありがとうございます。説明して下さったおかげでどこが間違っているか(分からないか)分かりました。
    「電流が等しい」「電圧が等しい」とは大きさ、位相が全く等しいという事という意味になるという事ですよね。

    分からない所はA図についてこの回路のインピーダンスZは
    3+j5(Ω)になるので電流IはE/Zより
    10/(3+j5)=1.2+j1.6(A)
    になりますので各素子に流れる電流を個別に計ると抵抗には1.2A流れていてコンデンサには1.6A流れている状態ではないのでしょうか。そして電源+導線は2Aと

      補足日時:2017/02/11 08:24
  • また並列なのですが図を書いたのですが左のベクトル図が左の直列部分、右が右の直列部分のベクトル図です。
    θ1、θ2は違う数値なのでやはり同じ電圧の大きさでも左と右の電圧には位相がある事になってしまいませんか。
    この考えだと左と右の電圧に位相があり、そのベクトル合成したものが電源電圧になるので当然電源電圧が10Vでは無くなるのでおかしい考えだと分かるのですがどこがおかしいのか分からないのです。

    「交流RLC回路のベクトル図の書き方で直列」の補足画像2
      補足日時:2017/02/11 08:24
  • どうもありがとうございました。教えて頂いた事を勉強し直し何とか途中まで分かりました。

    指摘して頂いた虚数について
    虚数表示はベクトルの座標を虚数で表示しただけなので抵抗に何A、コイルに何Aという意味ではない

    直列の電流が等しい事について
    各素子に掛かる電圧を基準にしたとしてもそれらを合成すると電流は等しくなるので電流の大きさ、位相は等しい

    ここまでどうでしょうか。
    しかし、並列についてなのですが画像の並列回路の左右の直列部のベクトルをそれぞれ書きV1=V2=Eとして考え合成したところやはり変になってしまいます。
    どこを間違えているのでしょうか。

    また、電流I1を計算するとI1=1.2+j1.6
    I2が5+j5なので電流I=6.7+j6.6Aになりましたが合ってるのでしょうか

    よろしくお願いします

    「交流RLC回路のベクトル図の書き方で直列」の補足画像3
      補足日時:2017/02/12 07:36
  • 皆様ありがとうございました。何とか手掛かりを掴む事が出来たと思います。位相の概念と言うかベクトルのイメージがどうも難しいので教えていただいた事をしっかり整理してまとめていこうと思います。
    本当にありがとうございました!

    「交流RLC回路のベクトル図の書き方で直列」の補足画像4
      補足日時:2017/02/13 10:06

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A 回答 (10件)

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。)
となります。この電流をもとに、各素子の電圧を求めると、

  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。

まず、I1 を複素平面に描く。それから、VR, VL を同じ複素平面に描く。すると、I1 と VR とが同じ向きになっていることが分かると思います。VL は、VR(I1) から、+90度回った方向に描かれていることもわかると思います。そして、2つの電圧を合成した結果は、10 + j0 となっているでしょう。
同じことを、I2, VR', VC でもします。すると、VC は、VR'(I2) から、- 90度回った方向に描かれていることが分かると思います。

今描いたベクトル図を、電流基準で見直します。ということは、ベクトル図の電流方向に実軸を合わせて、ベクトル図を見るということです。すると、電流、電圧の関係は同じでも、なんとなく見え方が違っていることが分かると思います。

これで、どうでしょうか。

並列回路の場合、各枝の電流が違っていますから、そのうちのどれかを基準にして、ベクトル図を描くのは良い方法ではないことが分かります。各枝の電圧は同じですから、それを基準にベクトル図を考えるのが良いということも分かると思います(ただし、慣れていないうちは、混乱するから、ベクトル図を描くときには、電流を基準にして描くことにしておいた方が安全だと思います)。
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この回答へのお礼

ありがとうございました!教えていただいたとおり図を書いてみると苦手な複素数とベクトルの関係のイメージができました。
分かりやすくどうもありがとうございました!助かりました

お礼日時:2017/02/13 10:07

>また、電流I1を計算するとI1=1.2+j1.6



左側の直列インピーダンスは 3+j4 なので
電流 I1 = 10/(3+j4) = 1.2 - j1.6 ですね
I1 の電源に対する偏角はマイナスで arctan(- 1.6/1.2) ≒ -53度

で、変になるというのはどのへんでしょう? 
この計算違いの影響ですか?
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この回答へのお礼

ありがとうございます。「変になる」というのは「何か変な気がする」という意味でした。すみません。

お礼日時:2017/02/13 09:24

>実数部が抵抗を、虚数部がコンデンサを流れる


>電流値だと思っています

これは頭が硬直してますね。
抵抗は素子両端にかかる電圧と電流の位相が同じ。
コンデンサは素子両端にかかる電圧より電流の位相が90度進んでいる。

これだけです。
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>θ1、θ2は違う数値なのでやはり同じ電圧の大きさでも


>左と右の電圧には位相がある事になってしまいませんか。

左図は計算がおかしいですね。I1は2Aではないですよ。
もっと大きい。

この場合共通の電圧は「10V」です。
「10V」を同じ向きに統一して図を描いてみましょう。

左の図は右に、右の図は左に傾けて 「10V」を同じ向きに
すれば良いだけです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。初歩的な質問で申し訳ありません。
1.2+j1.6Aのもつ意味を間違えているようです。(実数部が抵抗を、虚数部がコンデンサを流れる電流値だと思っています)

色々考え過ぎてそもそもなぜ参考書等には「電圧は各素子の位相を考慮しなければいけない」のに「直列だと電流の位相が同じ」になるのかも分からなくなってきました。

教えて頂いた事をもう一度よく考えてみます。

左の図の電圧間違えていました。分かりやすく抵抗3Ω、コイルのリアクタンスを4Ωとするつもりが数値を間違えてしまいました

お礼日時:2017/02/11 09:56

>10/(3+j5)=1.2+j1.6(A)


>になりますので各素子に流れる電流を
>個別に計ると抵抗には1.2A流れていて
>コンデンサには1.6A流れている状態では
>ないのでしょうか。そして電源+導線は2Aと

ないです。直列では電流は共通。
大きさも位相も同じ電流が流れます。

10/(3-j4)=1.2+j1.6 =IR=IC

A図でIRとなっているのはIのEと同相の「成分」ですね。
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記号法のやり方のほうが簡単ですよ!


3-j4=5⊿-0.93
-0.93は偏角です!
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直列回路のインピーダンスZ[Ω]は次式にて計算できます。



Z[Ω]=√[(3)^2+(4)^2]=5[Ω]

電源電圧E[V]が10[V]としますとこの回路に流れる電流I[A]は次式にて
計算できます。

I[A]=E[V]÷Z[Ω]=10[V]÷5[Ω]=2[A]

この時の抵抗に加わる電圧VR[V]とコンデンサーに加わる電圧VC[V]は
それぞれ次式にて計算できます。

VR=R[Ω]×I[A]=3[Ω]×2[A]=6[V]
VC=XC[Ω]×I[A]=4[Ω]×2[A]=8[V]

ベクトル図を書きます。
直列回路の場合は電流を基準として書きます。
この電流は抵抗とコンデンサーに直列接続されて通過していますので、
「抵抗に流れる電流」も「コンデンサーに流れる電流」も”電流の
位相は同相であり、位相差はない"と考える必要があります。
当然ながら、ここが考えのポイントです。

1)電流I=2[A]のベクトル図
電流Iのベクトル図を水平に描きます。基準点から矢印をつけて
右方向に水平に描きます。
長さは2[A]です。
目盛は適切な大きさとして描きます。

2)抵抗に加わる電圧VR[V]のベクトル図
抵抗に加わる電圧VR[V]は電流Iと同相ですので基準点から矢印を
つけて水平に描きます。
抵抗は流れる電流と同相です。ここもポイントの一つです。
長さは6[V]です。
目盛の単位は適切な大きさで描きます。

3)コンデンサーに加わる電圧VC[V]のベクトル図
コンデンサーに加わる電圧VC[V]は、電流Iより90度遅れた位相に
なりますですので、基準点から下方向へ矢印をつけて描きます。
(通常はコンデンサーに流れる電流は電圧より90度進んでいると考え
ますが、今回の作図では、電流を水平を基準にして描きましたので、
電圧が90度遅れているとしています。これもポイントの一つです。)
長さは8[V]です。
目盛の単位の大きさは2)で付したものと同一で長さに注意して描き
ます。

4)電源電圧E[V]のベクトル図
電源電圧E[V]のベクトル図は抵抗に加わる電圧VR[V]とコンデンサー
に加わる電圧VC[V]とのベクトル合成した線(矢印)になります。
電圧の大きさはベクトル合成した線の大きさですので、
長さは次式で計算できます。
当然ながら上で計算した値となります。
チェックポイントです。
E[V]=√[(6)^2+(8)^2]=10[V]
(今回は三角関数:ピタゴラスの定理により求めることができます。)

質問者の回答の中の(B)のベクトル図と同様ですが
a)抵抗VRの矢印線の電圧の大きさ<VR=6[V]>と
b)コンデンサーVCの矢印線の大きさ<VC=8[V]>
と同じなような長さですので、VCの矢印線を大きく描く必要があります。

この両者をベクトル合成して矢印線の大きさを描きます。
これが
c)電源電圧<E=10[V]>
となります。

以上の通りの理解と手順により再検討すると良いでしょう。
なお、(A)の図と横書きの大カッコ以下も不要です。
また、矢印の大きさのみを考慮すれば(B)のみの図で検討すれば
良いことになります。
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Aで、Iの絶対値=2Aはあってるけど、


電流は当然 I=Ic=Irです。Bは問題ない。

Aの回路は別にあるのでは?
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電気回路の基本ですが、電流、電圧、インピーダンス、アドミッタンスなどを複素数、ベクトルで表します。



本来、電気回路の計算は、微分方程式を立ててそれを解くのが本当ですが、面倒なので、十分時間がたった後の状況(定常状態)だけでよければ、微分方程式を一種の変換(ほぼ、ラプラス変換)をして、複素数の代数方程式で計算します。このとき、微分は、jω を掛ける、積分は、jω で割るということになります(虚数単位は、数学では i を使いますが、電気関係では、普通 j を使いますので、ここではそれに従います)。

この前提で計算をし、電気的所諸量を求めると、複素数になります。それをガウス平面に描いたのが、ベクトル図です。

インピーダンスについては、抵抗が実数ですから、これが実軸方向に描くのが一番自然な描きかただと思います。すると、インダクタンスのインピーダンスは、jωL ですから、虚軸プラス方向を向きます。キャパシタンスのインピーダンスは、1/(jωC) = - j/(ωC) ですから、虚軸マイナス方向を向きます。

ベクトル図を描くとき、何か基準になるものを決めて、それを実軸方向として、描くのが簡単です。上に述べたことは、インピーダンスのときに抵抗を基準するということです。

あなたが言われるように、直列回路のときは、電流が共通ですから、それを基準にすると、簡単になるので、普通そうします。
並列回路のときは、回路に共通のものは、電圧ですから、それを基準にすると、簡単になるということになります(双対原理)。しかし、たいていの人は、インピーダンスの逆数であるアドミッタンスを基にした計算に慣れていないので、混乱しがちです。
それに、回路は、単純な直列だけとか並列だけの回路ばかりではありません。そのような回路のときにも計算できなければなりません。

ですから、そのような複雑な回路の計算ができるようになるためには、混乱を避ける意味で、まずは、インピーダンスでの計算に習熟するのがいいと思います。それで、余裕があれば、アドミッタンスに基づいた計算も勉強すればいいと思います。そうすると、簡単に計算できる場合があることも分かります。

この説明で、あなたがどこで混乱しているかがわかると思います。それでも分からないときは、改めて聞いてください。
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図はCRの直列で、インピーダンスは5オーム、電流は2Aになります。


電流基準で表すのは、電圧です。
VR=3*2=6[V]、VC=4*2=8[V]、これが90度の差で、
合成電圧=10[V] …Eに一致します。
これは、〇Bにも一致します。

〇Aの図は、この回路には適しません。並列回路用でしょう。
並列回路では電圧が等しいので各々の電流を計算して合成できます。
それが〇Aの図です。
お考え直しを。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございました!

お礼日時:2017/02/11 07:09

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Q画像の図で起電力の向きは? という問題で導体棒の速度の直角成分がよく分かりません。 具体的にはvco

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何を基準に垂直成分を求めればいいのでしょうか。

Aベストアンサー

No.2&3 です。

>説明していただいた事を考え、ひとつ確認したいのですが、右手の法則に従うとこの図そのままの向きでやると起電力(親指)の向きは図の右斜め下となります。
>(左手の法則ですと右斜め下から左斜め上にむかってローレンツ力が働く)

すみません。おっしゃる通りです。勘違いで方向が間違っていました。

No.2は、次のように訂正します。
++++++++++++++++++
「フレミング右手の法則」を使って、
運動方向:vの向きに親指
磁場の方向に人差し指
を向ければ、電流の向き(中指)は紙面に沿って「右下」を向きますよね?
++++++++++++++++++

No.3は、次のように訂正します。
++++++++++++++++++
No.2のようにして「フレミング右手の法則」で求めた「紙面上で『右下』向きの起電力」を、「導線の長手方向成分」と「導線径方向成分」に分けると、
・導線長手方向成分:起電力 × sinθ (Q→P 向き)
・導線径方向成分:起電力 × cosθ (図の右向き)
++++++++++++++++++

混乱させてすみません。
(自分で考えるときには、磁場の向きを「手前から紙の裏側に向けて」考えることが多いので、無意識にそう考えていたようです)

>Bl(vcosθ)等と、まずvを分解して考えていたので分解したあとどちらが磁界に対して直角成分なのか分からなくなっていました。
>その考え方が間違いで
>正しくはまず先にBlv×cosθのように起電力をローレンツ力により考え、そこから棒の角度により計算しなければならない
という事でしょうか。

 考え方は何とおりかできます。どれが正しいというわけではなく「考え方」の違いだけで、結果は同じです。
 この場合には、「起電力の大きさ」まで求めるのだと思いますので、「電磁誘導」として単位時間に横切る「磁束」の本数(=磁束の変化率)を求めるために、
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 PQ が単位時間に横切る面積は S=Lv*sinθ なので、
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とすることでよいと思います。
 ただ、このときの「sinθ」が何を意味するのか、きちんと理解することが大事です。要するに「単位時間に横切る磁束密度」を計算するためなのです。

 なお、上記は「大きさ」の話であって、「方向」は常に「力(親指)、磁場(人差し指)、電流(あるいは電荷の動き:中指)は相互に直角」ということは変わりません。「力に起因した電流」は右手、「電流に起因した力」は左手です。
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No.2&3 です。

>説明していただいた事を考え、ひとつ確認したいのですが、右手の法則に従うとこの図そのままの向きでやると起電力(親指)の向きは図の右斜め下となります。
>(左手の法則ですと右斜め下から左斜め上にむかってローレンツ力が働く)

すみません。おっしゃる通りです。勘違いで方向が間違っていました。

No.2は、次のように訂正します。
++++++++++++++++++
「フレミング右手の法則」を使って、
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Q原始核は見えるのか?

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光の波長以下の物は観察できないので、ある大きさ以下のものは見えないのです。

電子顕微鏡では、光のかわりに、電子を使って様子を探るわけですが、ただ当てただけではなにも見えません。等価や散乱の様子を計算して、いかにも画像っぽくしているだけ。なので、見えているのかっていうと微妙。電子を使って様子が探れる・・・ってことですが、これも見えたって言うわけです。金属や半導体の素子の表面の様子は、比較的見えるってイメージ通りの画像だったりします。

もっと小さい物を観るには、波長が短い、高エネルギーの素粒子を使わなければなりません。原子核は、原子の大きさの、更に100分の1ぐらいで実は原子はスカスカ。なので、もともと原子核なんてない・・・電子のようなマイナスと、陽子のようなプラスが、均一に混じっているって思ってたところに、アルファー線をあてて散乱の様子を探り、原子核の存在を示したラザフォードの実験は有名ですね。ある意味、原子核が見えたってことになります。このように、原子の内部に踏み込み、原子核、原子核の内部までわかるためには、より大きな加速器で、高エネルギーの素粒子をぶつけて現象を観察し、その様子をまわりのセンサーで観察することが必要です。つまり、これが見るってことと同等。原子核は、そういう意味では見えている。見えていて、陽子、中性子、そしてクオークの存在まで確認されているのが現状です。

素粒子や量子論を勉強すればわかりますが、そもそも、1つの原子の、1つの原子核に、我々がマクロの世界で思うような、物のイメージや、堅いものの大きさ・形っていうものはないので、いわるゆる最初に書いた、日常生活での意味で見えるってことは、未来永劫ありません。

見るってことの定義を考える必要ありますね。そもそも、肉眼で見える、光学顕微鏡で拡大して見える・・・っていうのが、通常で言うところの見えるですね。
光の波長以下の物は観察できないので、ある大きさ以下のものは見えないのです。

電子顕微鏡では、光のかわりに、電子を使って様子を探るわけですが、ただ当てただけではなにも見えません。等価や散乱の様子を計算して、いかにも画像っぽくしているだけ。なので、見えているのかっていうと微妙。電子を使って様子が探れる・・・ってことですが、これも見えた...続きを読む

Q交流回路のベクトル図と力率についてですが、 図の回路のベクトル図を書いてみました。 V1とV2は同相

交流回路のベクトル図と力率についてですが、
図の回路のベクトル図を書いてみました。
V1とV2は同相なのでV1=V2を基準とするとそれに同相成分のI2、コイルがあるので遅れたI1を書き、そのベクトル和がI3となりました。

そこで回路の力率cosθなのですが黒く書いたθか赤いθかが分かりません。
力率cosθとは回路に流れる抵抗成分と位相?成分の位相差の事だと思っていたので黒いθだと考えたのですが、赤いθが正解でした。

力率cosθはなぜ赤いθなのでしょうか。

Aベストアンサー

No.1です。

>補足の回路図で「負荷」と点線で囲ってありますがその注意書が無い質問の手書きの図面でもその考え方は同じなのでしょうか。

「同じ」ということではなく、「どこの力率か」ということで、断りがなければ「負荷の力率」でしょう。
手書きの回路図では、「抵抗+コイル」の部分を「負荷」と考えるのが普通でしょう。

もし、真ん中の「抵抗」だけの部分の力率なら、V1とI1との「電力」ですから、力率は「1」(位相角=0)です。これを問う問題は、ふつうはあり得ないでしょう。

Qタンジェントとアークタンジェントの違い

タンジェントとアークタンジェント、サインとアークサイン、コサインとアークコサインの違いをすごく簡単に教えてください。

Aベストアンサー

タンジェントやサイン、コサインは、角度に対する関数です。
例えば
 tan60°=√3
のような感じで、角度を入力すると、値が出てきます。

逆に、アークタンジェントなどは、数値に対する関数です。
 arctan√3=60°
などのように、数値を入力すると角度が出てきます。

そして、タンジェントとアークタンジェントの関係は、
springsideさんも書いてありますが、逆関数という関係です。
逆関数というのは、原因と結果が逆になるような関数です。
例えば、
  45°→タンジェント→1
  1  →アークタンジェント→45°
のように、「1」と「45°」が逆の位置にありますよね?
こういう関係を、「逆関数」というんです。

どうでしょう、わかりましたか?

Q直流機と同期機の違い

直流機と同期機の違いについて、原理の違いと、構造の違いの2つに分けて調べていたのですが、出力が直流か交流かの違いくらいしかわかりませんでした。どちらの界磁装置も直流だし、よくわかりません。この2つについてどちらでも構わないので教えてください!!

Aベストアンサー

 質問の様子では、本当の基本が知りたいようですので、お話します。見当違いでしたら、ごめんなさい。
 科学知識は、用語を作り、コミニュケイションをとる事は、5感による曖昧用語(感情が入りますから意味が広く曖昧、政治討論で分ると思います)と違い、意味が1つでハッキリ言葉と認識しておきましょう。だから、他国の人でも言葉のニューアンスなどと言う、違いは生じません。
 だから、科学の勉強は、言葉の定義(取り決めた意味)を知ると全て分かるのです。数式も。記号も。
と言う事で、お話します。
 直流とは、直流電圧と直流電流があります。
 直流電流とは、電流が電線を一方向に流れ続けて逆方向に流れない電流の事。流れる量が変化しても、一時途切れても(後で脈流という用語作って増やした)直流電流に入ります。
 この直流電流を流す原因になる、加える電圧が直流電圧です。
 直流発電機、乾電池、蓄電池(バッテリー)・・・がこれです。
 
 交流とは、電圧と電流があり、電線を左右交互に方向転換して流れる電流、それを流す電圧の事につけた言葉です。
 
 モーターと発電機、は基本的に同じ構造をしていて、モータにも発電機にもなります。余計でしたか。
 自転車の発電機は、脚力で回している時は、発電機ですし、外から電流を流し込んでやると、モーター(電動機)になります。
 
 直流電圧、電流を用いてモ-ターや発電機にした回転機をひっくるめて、直流機、交流を使ったモーターや発電機をひっくるめて、交流機。と言います。
 
 交流機の中に、誘導電動機、と同期機とい用語があります。なぜ同期とつけたかが問題点です。同期の意味を知るとよい事は最初に話した通りです。時間的に同時に動くと言う事は、想像できすね。
 
 長くなりますから、モーターについてお話して終わりにします。
 モーターの原理は、一般の人にわかりやすく、言うと
磁石のN極とS極が吸引し合う自然現象を利用したものです。これ1つきりで、博士も小学生も共通の覚え方をします。
 但し、天然の磁石は弱まります。ただエルステッド教授が、電流が磁力線を作って磁石と同じ作用を示す事を発見してから、現在は、鉄にコイルを巻いて電流を流し、磁力を一定に保ったり、変化させたりして、電磁石や、モーターや発電機を作っています。
 
 直流機は、交流でない事は分かりましたね。
交流電動機、交流発電機に同期電動機、同期発電機と言う名をつけた動作の回転機がありますが、モーターだけにします。
 外枠のステーター(固定子)の突起に巻いたコイルに交流電流を流すと、単相交流と言って、家庭に2本線で入って来ているのと同じ物を使っても界転磁界を作れますが、誤解の元になりますので、ここでは除外し、3相交流を使ったモーターについてお話します。
 電柱の上に走っている3本の送電線から束にして屋内に導いた(勿論電圧はトランスで下げたもの)、3相交流といって、単相交流が時間的に1山づつづれた(周波数、大きさは3っとも同じ)3っつの交流電流を、電動機の外周のステーターの突起に(または溝に)巻いたコイルに流してやると「回転磁界」といって、目の見えない透明な1個の、N極とS極をもった一定の強さの馬蹄形磁石が、外回りを一定の速さで回転して行っているのと全く同じ現象が起きる事を人間の知恵が、計算して突き止めたのです。
 これを回転磁界といいます。
 それで、モーターのシャフトをつけた回転子の鉄の方に、コイルを巻いて、直流電流を流しN極とS極を持つ一定の強さの磁石を作ってやると、透明なNSの回転磁界(回転磁石)にくっいて、遅れることなく、同時にくっついて回転していく事が出来ると言う事から、同期電動機と命名したわけ。これが同期の意味。
 誘導電動機は回転磁界から遅れながらついて回転しますから、同期になりません。

 質問の様子では、本当の基本が知りたいようですので、お話します。見当違いでしたら、ごめんなさい。
 科学知識は、用語を作り、コミニュケイションをとる事は、5感による曖昧用語(感情が入りますから意味が広く曖昧、政治討論で分ると思います)と違い、意味が1つでハッキリ言葉と認識しておきましょう。だから、他国の人でも言葉のニューアンスなどと言う、違いは生じません。
 だから、科学の勉強は、言葉の定義(取り決めた意味)を知ると全て分かるのです。数式も。記号も。
と言う事で、お話します...続きを読む

Q有効電流と無効電流について

お世話になります。
あまり聞かれない言葉かと思いますが、
交流回路において、電圧を基準(回路の基準)に位相差θの電流が流れているとすると、
 Icosθを有効電流・・・電圧と同相成分
 Isinθを無効電流・・・電圧と90°の位相差を持つ成分
と呼ばれるようですが、これはR-L-Cの直列回路(回路における電圧と電流の関係を考える上で電流が基準)でも並列回路(回路における電圧と電流の関係を考える上で電圧が基準)でも同じように電流を分解して有効、無効と呼ばれるのでしょうか。
たぶん、単にそういう呼び方をするというだけのものかと思います。

このように呼ばれていますが、並列回路においては、電圧と電流の関係を考える上でも電圧を基準にしていることから、分解した電流Icosθ(有効電流)=抵抗Rに流れる電流分、Isinθ(無効電流)=リアクタンスXに流れる電流分と素直に考えることができる。
一方、直列回路においては、電圧と電流の関係を考える上では電流を基準にすることから、並列回路のような単純な考え方はできないという理解でよろしいでしょうか。

いろいろと申し訳ありませんが、
抵抗R、リアクタンスX、力率cosθの関係について
R=Zcosθ Z^2=R^2+X^2 ・・・ 直列回路の場合
(1/R)=(1/Z)cosθ X=電圧/無効電流 ・・・ 並列回路の場合
に限定されるのでしょか。

いつもわかりにくい質問ばかりで申し訳ありません。

お世話になります。
あまり聞かれない言葉かと思いますが、
交流回路において、電圧を基準(回路の基準)に位相差θの電流が流れているとすると、
 Icosθを有効電流・・・電圧と同相成分
 Isinθを無効電流・・・電圧と90°の位相差を持つ成分
と呼ばれるようですが、これはR-L-Cの直列回路(回路における電圧と電流の関係を考える上で電流が基準)でも並列回路(回路における電圧と電流の関係を考える上で電圧が基準)でも同じように電流を分解して有効、無効と呼ばれるのでしょうか。
たぶん、単にそういう...続きを読む

Aベストアンサー

直列でも並列でも電流の有効分、無効分という言い方は同じです。
あくまでも素子からではなく電源側から見ます。
有効電流、無効電流という言い方はしないわけではありませんが
所詮は有効電力、無効電力の代理語であまり頻繁には使いません。

電流基準か電圧基準かという事ですが
電源側から見ればあくまでも電圧基準です。
直列回路の場合電流基準で考えたほうが楽で、一般にそうすることが多いですが
最終的にはベクトル図を電圧基準に回転させるべきだと
個人的には考えています。


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