電気理論
コイル、コンデンサの電気的特性
抵抗は、電源が直流であっても交流であっても及ぼす作用は変わりませんが、コイルとコンデンサは交流回路の負荷になったときに、それぞれの固有の作用を及ぼす。
- コイルが交流回路でもつ電気的特性をインダクタンスと呼び、単位は[H]ヘンリーで表します。
- コンデンサが交流回路でもつ電気的特性をキャパシタンス(静電容量)と呼び、単位を[F]ファラッドで表します。
交流回路に流れる電流のずれ
交流回路での抵抗R、インダクタンスL、静電容量Cの電圧、電流の位相のずれを表すときにベクトル図を使います。
ベクトル図は、電圧、電流の実効値を矢印の長さをで表し、位相のずれを矢印の角度で表します。
抵抗に流れる交流電流
交流回路に抵抗を接続すると、電源電圧と同位相(位相のずれがない)の電流が流れます。
インダクタンス(コイル)に流れる交流電流
交流回路にコイルを接続すると、電源電圧より90°位相が遅れた電流が流れます。コイルには、流れる電流の変化を嫌う性質があります。現状を維持する方向に電流を 流そうと働くので、電圧の変化に対して電流が遅れて変化する。
- XL = 2πfL = ωL(Ω)
- V = XLI [V]
静電容量(コンデンサ)に流れる交流電流
交流回路においてコンデンサを接続すると、電源電圧より90°位相が進んだ電流が流れます。コンデンサには変化を好む性質があり、電圧の変化の最も大きいところで電流が最大になるのです。
- Xc = 1/2πfL = 1/ωL(Ω)
- V = XcI [V]
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