【電気】理論・回路の質問【電子】 Part17
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電気･電子の理論的な学習している人のための質問と回答スレッド
【電気】
・静電気･静磁気､電界･磁界､磁気回路､静電･電磁誘導
・直流回路､交流回路(正弦波･歪波､三相､多相)､回路網､共振､フィルタ､
・各種ブリッジ､四端子定数､過渡現象､分布定数回路､進行波､等
・電磁気学とベクトル解析
【電子】
・電子物性、電子デバイス、半導体工学
・電子管（真空管･撮像管･光電管等）
・半導体素子･回路(ダイオード･トランジスタ･FET･オペアンプ･等)
・アナログ回路(低･高周波等)、デジタル回路、電源回路等
【共通･他】
・電気･電子に関する数学･物理･化学
・電気･電子計測､各種定理､電気電子材料･素子､制御理論など。
等々に関すること。
＊質問レベルの目安は幅広く､高校･工高〜高専〜大学以上くらい。
＊各種電気･電子関連資格取得を目指している方もどうぞ。
＊質問は「お絵かき」の活用、画像のUpLoadが推奨されます。(URLは初心者スレ参照)
●過去スレ (直近6スレのみ)
Part16 2017/07/15 〜 2018/04/08 https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1500113179/
Part15 2016/04/23 〜 2017/07/15 http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/denki/1461380431/
Part14 2015/07/18 〜 2016/04/23 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1437146128/
Part13 2015/02/07 〜 2015/07/17 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1423308158/
Part12 2014/05/19 〜 2015/02/05 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1400459501/
Part11 2013/04/26 〜 2014/05/15 http://ai.2ch.net/test/read.cgi/denki/1366961834/ 特別な所: 地磁気観測所
茨城にあるけど、観測所の近所は直流送電が
法律で禁止されてる その辺にデッドセクションを設けて直流送電と
交流送電の切り替えが行われてるだろ
少し手前までは直流送電なわけだな
ちなみに、直流送電は変電所を細かく配置してる
電車が少なければ交流送電で2万V程度掛けるみたいだけど、
大都市近郊とかだと電車の本数が多いから直流送電らしい
よくわからんのよね
調べて(他力本願) ……電車の直流送電は直流発電所が出来てすぐくらいに
440〜600V帯で路面電車走らせてた名残だからとかかな？
あ、調べたら車両に載せる機材が交流だと高価になるってある
つまり、都市近郊みたいな大量の車両を走らせる場所なら、
お金がかかるのを防ぐために直流送電をやってるんだな
高い変電所を一度揃えちまえば、あとは車両を考えてれば良いってことだろうな ちなみに、交流の電車が高い理由も見つけたから言っておくと、
50Hz〜60Hzだと電車の速度が出ないから使えないんだってさ
だから、インバータを使って周波数をあげるんだけど、
交流送電だと一度コンバータを挟んで直流にしてからインバータで交流にして
交流モーターに突っ込むなんて手間がかかるってんで交流の電車は高価なんだと >>520
高校の時工業高校だったので割と真面目に送電系統の勉強もしたんですが、やっぱり数年経つとすっぽり頭から抜けてしまってますね…
エロガキだったんでフェランチ効果しか思い出せない馬鹿ですごめんなさい
工学よりの勉強はどうやるといいですかね
工学のための電磁気みたいな本は記述が雑であまり良くないイメージがあるので…難しいところです。
>>522
よくわかる電磁気今日本屋に見に行ったのですがかなり良いですねこれ
早速買っちゃいました！
理論電磁気学を挟む前にこれでもう一度電磁気を復習しようと思います。
電磁気は苦手意識があるのでそれを克服できるまではやりたいのが理想です〜
わざわざ貴重な情報ありがとうございます
電験については多分取らないと思います。ただでさえ時間が足りて無いので… >>525
＞ちなみに、周波数の境目の送電だとか
＞海底トンネルの送電は直流送電になってます
いつの時代？ 周波数変換所が廃止になったとは聞いたことがないが… 周波数変換所って、所内で周波数変換完結して
そとから直流もらわなくていいと理解してたんだが。 海底ケーブルの送電は直流送電なのは良い？
周波数変換は所内での送電になるかな
外部とのやりとりはやってないな…
あと、ループを作らないために直流送電やってるところもある ここで回路シミュレーションの質問をしても良いでしょうか？ >>544
spiceの部屋〜みたいなスレは見ましたがあまり人いなくて…
他にもありますかね？ KiCADスレは回路図、基板のCADのKiCADのスレだし、シミュレーションとは関係が薄いような。 ま、CADってついてるからかな。
EAGLEスレ挙げなかっただけましか。 >>542
直流送電の利点
最大電圧が交流より低くなり絶縁問題が容易になる。
線路のリアクタンスによる制限がない。
静電容量による誘電体損失がない。 >>549
但し、一旦アークが発生すると消弧出来ない >>549
え、絶縁の問題は交流の方が楽だぞ
0点を必ず通るから事故ったら遮断しやすい バケ学的には、絶縁体なんかはＤＣのほうが早く痛みそうだな。 >>551
絶縁の話に遮断の話を持ってきて何を主張したいんだよ w ド素人な質問して申し訳ないんですがセットアップ時間やホールド時間って計算である程度求められますか？
それとも測定から求めるものでしょうか？ >>555
めーかーのデーターシートではダメなん？ 「（データーシートにある）セットアップ時間やホールド時間を満たしているかを測定する」・・が正解だろ 測定で求めるって言うのはわかるけど計算で求めるってできるのか？ 何の何に対するセットアップタイム、ホールドタイムなのかによるな。
>>555 を素直に読むと、(自己の)回路に入ってくる信号に対して要求すべき諸元の求め方だと思うが。 >>555です
質問に答えてくださりありがとうございます
ちょっと分かりづらかったのでもう少し説明します
現在会社で回路設計をしてまして設計した回路に使っているFF、レジスタや回路全体？のセットアップホールドを調べたいという状況です
トランジスタレベルで作ってるのでそれらがまとめられたデータシートなどは無いです
また測定と言いましたが正確にはシミュレーションで解析したいということです
セットアップ時間とホールド時間を調べようにもその時間を確保できなかったら必ずタイミングエラーになるわけでも無いので何をもってこの時間であると判断するのかが分かりません。
また調べるには逐一タイミングを変えてシミュレーションをしてそれっぽい時間を見つける以外に何かシミュレーション方法がないかも知りたいです。
デジタル設計は初めてで間違った理解もあるかもしれませんがそれも含めてご教授お願いします。 >>正確にはシミュレーションで解析したい
解散していいよ
・・・
どのレベルでシミュレーションしてるかに依る
厳密にはデバイスの物理モデル(チャージ容量とか)から由来するだろうけど
応答履歴とかあるだろうから相当の時間粒度掛けないと判らない
モデル化できなけりゃ試作レベルで安全率掛けて設定するしかないかな >>563
普通はクロック→データのディレイが許容量までしか増加しないギリギリの時間にする
例えばセットアップなら
クロックに対してデータがギリギリだと、クロック→データ出力の遅延が増える
もっと遅くしていくとどんどん遅延が増えてあるところで採れなくなる
例えばディレイの許容量が3%ならデータ到着が余裕の時のディレイの3%増になるデータ到着時間をセットアップ時間と決める
このとき全体のタイミング検証ではデイレイが3%増えることを見越してマージンを入れる
ホールドも同じ よく分からんけど、「トランジスタレベルで作ってる」って
ICを設計してるってこと？
それなら、ICメーカーのシミュレーションモデルとかあるはずだし
仮に自前で製造するとしても、SPICEのパラメータは作れるよね
まさか、ウン十年前からタイムスリップしてきて、
FFとかレジスタをディスクリート・トランジスタで設計してるとかｗ >>563
シミュレータにSpiceを使っているのかどうか知らないけど
SpiceというのはSimulation Program with Integrated Circuit Emphasisの略で
集積回路を作るのに昔の人が作ったツール
もちろん集積回路と言ってもモールドしてDIPになっただけのものではない
関連各社から、LTspice、ORCADなど現在もいろいろリリースされているし
各部品の精密なSpiceモデルも有料/無料で手に入る
その便利機能として
＞タイミングを変えてシミュレーションをしてそれっぽい時間を見つける
のを楽にする機能もある
昔の偉い人の作った凄いツールを今も使えと老害みたいなことを言うつもりはないけど
参考書やムックの10冊ぐらいは目を通してみたらどうだろう 会社でっていうのだから使われる立場の人でしょ。
その会社で仕事が回路設計ならば必要なツールは用意されて然るべきで、ツール探し、ツールのお勉強からってのはもう仕事になってないよね。
よってここで構う必要は無いと思う。
もしベンチャーとかで専門外の回路設計をする破目になった、とかいうのだったら素直にそう言ってくればいい。 >>563
IC設計？
使ってるEDAツールベンダの営業呼んで相談してみたら？
ちゃんとわかってる設計者のいる設計請負会社紹介してくれるから。 >>563
ファウンダリのプロセス使ってるのなら、std cellのIP買って、DCで合成した方が結果的に安く作れると思うよ。
どのくらいの規模の回路か知らんけど、アナログ設計のやり方でタイミング保証するのは途方も無い時間かがかかるよ。 std cell の IP って何だか分からんが、
セルライブラリがあればセットアップ・ホールドタイムは書いてあるだろ。 最近トランジスタでCPUを作るとかで盛んに質問してる人がいるけど、
その関係の人なのかな。あちらは趣味でやってるみたいだったが。 スレ違いになってしまうかもしれませんが、とある機器のDC-DCコンバータについて質問を失礼致します。
ひとまず前置きとして説明しますと、正式な回路図が無く曖昧な話になってしまい大変申し訳ございませんが、対象機器はおそらく
チョークコイルによる昇降圧チョッパ回路の物だと思われまして、そのことについてお願い致します。
※具体的な対象機器は以下のような物になります
https://www.evolvapor.com/products/dna75
http://www.yihiecigar.com/productview/53.html
そして補足としまして、機器の機能として予め出力電力を任意で指定できる機能があり、出力端子に接続された負荷に応じて
指定された電力になるように機器が自動で調圧する機能があります。
ここからが質問となります。
上記の機能を使った場合に、出力端子に接続される負荷の違いによって電源に対する負荷に違いは生じるのでしょうか？
具体例を挙げますと、例えば電源はリチウムイオン二次電池を一つ用いて、出力を50Wと指定して0.5Ωを接続した場合と
0.2Ωを接続した場合に、この二つの条件を比較すると電池に対する負荷には違いが生じるのでしょうか？
抵抗値の低い0.2Ωの方が、消費電流が多くなり電池に対する負荷が大きいということになりますでしょうか？ >>577
エネルギー保存則から原理的には変わらないが、負荷が変わればDC-DCコンバータの
効率が変わってくるから微妙には変化があるだろうね。
例えば効率90%なら50W/0.9=55.6W、効率95%なら50W/0.95=52.6Wみたいに。 >>578
お答えいただき有難うございます。
質問を重ねて申し訳ございませんが、本件の場合において効率が変わる原因を知るにはどういった部分を学ぶべきでしょうか？ >>580
有難うございます。
まずそのことを学んでみて、また何か判らない部分があったときは再度ここに質問をするかもしれませんので、そのときはどうか宜しくお願いします。 >>580
DC-DCに限らないけど原理的には「どんな素子にもゼロにできない内部抵抗・損失要素を含むため、そこを流れる電流値が変われば損失電力も変わる」って言うことかと。 >>582
おっと、アンカーこっちだった → >>581 キルヒホッフの法則の勉強をしている者です。
↓このページを参考に勉強しているのですが、方程式が解けません。
https://hegtel.com/dc-kirchhoff-2.html
助けてください。
↓この方手式が解けません。
https://i.imgur.com/eqytlsC.png 切るりほっふて何人？・・・・ドイツ人らしい
電流則、電圧則
電圧降下、起電力 電流方向(極性) 解析のループ方向
この用語の意味を言ってごらん 連立お前ら普通に中学生や高校生のような解き方でやる？
それとも行列でやる？ Mathematica ぐらい使えるようになれよ。 くま流 成功の必勝法 壱の極意
タゲった相手の悪評を、デッチ上げでいいからとにかく流しまくれ
飲み会の数をこなし、できるだけ多くに悪評をばらまけば、それが真実になる
くま流 成功の必勝法 弐の極意
肩書きのある老人にとにかく媚びまくれ
媚びられて喜ぶようになれば、どんなに偉い先生でも、言いなりの馬鹿な駒に変えられる
くま流 成功の必勝法 参の極意
立場が上になってきたら、好きなだけ横柄に尊大に振る舞え
尊大なほど偉い先生だと見られるし、媚びてくる奴も増える、媚びない奴は叩きのめせばいい 教えてください。
リアルタイムクロックやSRAMバックアップのときに、保持用にコンデンサを使うと思いますが
そのコンデンサの容量と保持時間はどのように計算したら良いのでしょう?
例えば、
保持電流 1uA、最低保持電圧 1V のRTCを、
充電電圧3.3V 1uFのコンデンサ満タンで使用する場合、
何時間で1Vを切ってしまうのでしょうか? Q=C*(3.3V-1V)=I*t
t=C*(3.3V-1V)/I=1uF*2.3V/1uA=2.3秒
0.47Fなら300時間だ トランジスタの勉強をしているのですが本に「ベース端子とエミッタ端子の間に流れる電流を監視している」
という文章があったのですがエミッタ接地回路の計算をするとベースエミッタ間の電流は出てきません。
計算に出てくるのはエミッタ電流だけでベース電流は0となっています。
ベースには電流は流れないんですか？ >>595
コレクタ電流＋ベース電流＝エミッタ電流なので、エミッタ電流を考えるときにはベース電流も込みになっている >>595
文脈が不明だが
「ベース端子とエミッタ端子の間に流れる電流を監視している」
という文はおかしいかもしれない
どうやって監視するのか想像出来ない(条件が揃えば計測する方法はある)
ベース電流＝ベースに流れ込む電流
コレクタ電流＝コレクタに流れ込む電流
エミッタ電流＝エミッタから流れ出す電流
と考えたほうが
今の段階では理解を進めやすいと思う 監視してることになるぞ
エミッタ電流とベース-エミッタ間の電圧を考えなきゃ
トランジスタを使った電子回路は作れないんだからな
エミッタ電流はコレクタ電流+ベース電流なんだろ？
なら、途中まではコレクタ電流がトランジスタの中に入ってきて、
ベースを通る時にベース電流と組み合わさってエミッタ電流になるんだから
エミッタ電流を見てればベース-エミッタ間の監視になるじゃねえか >>595
>トランジスタの勉強をしているのですが本に「ベース端子とエミッタ端子の間に流れる電流を監視している」という文章があった
>計算に出てくるのはエミッタ電流だけでベース電流は0となっています
なんだかおかしい記述に見える。この本の出版社と書名を良ければ教えて欲しい。
機会があれば内容をチェックしてみたい。 hFE>100とかで計算上はベース電流を無視してるんじゃね？ >エミッタ接地回路の計算をするとベースエミッタ間の電流は出てきません。
計算に出てくるのはエミッタ電流だけでベース電流は0となっています。
ベースには電流は流れないんですか？
エミッタ電流だけでベース電流は0となっているエミッタ接地回路の計算?
どんな計算なんだろう ベース電流はコレクタ電流に比べて十分小さいから
ベース電流を0に近似してるだけだぞ
コレクタ電流=エミッタ電流みたいに扱われてるけど、
実際にはベース電流が流れてること前提だからな？ >>602
一般的な解説書の計算だぞ
知らねえのか？ >>600
ほとんどの出版社が同様の計算をしてるぞ
だから、電子回路の本を買えばすぐに出会える こんな感じのやつか
Trの記号的にはベースからエミッタに電流が流れている。 >>606
あーありがちな図だ！
そして初心者の人が、この図を見てコレクタ抵抗に流れている電流、エミッタ電流に流れている電流を計算して、
結果としてベース電流は0だと思っちゃうのかもしれない。
図のエミッタ電圧1Vや、コレクタ電圧3Vも、抵抗の値も、
著者やよくわかっている読み手は、あたりまえのこととして、おおよそ、まあだいたい、という言葉を頭につけてるはず。
でも初心者は、それを厳密で正確な値として読みがち。
簡単な数字にしてしまうことで、かえって混乱させてしまう例だな。むずかしい。 BE間のVfが一定で電流増幅率を無限大と仮定した理想トランジスタのだな
OPアンプがオープンループゲインを無限大として計算する時と似てるような VF、VBE、が○Vだとか、○○は無限大だとか、いろいろ簡略化して設計してるシーンがあるね。
実際にそれで問題がないことも少なくないのだけど、失敗の原因のいくらかはこういう割り切りだったりする。 特性グラフの形をいつも頭でイメージできていれば、そういうピンポイントの数値だけ
チェックでほとんどOKだと思うわ。 電気回路ってまあ回路図とか見ても特にうわっとはならないのに
電子回路とかになるとアレルギーレベルで頭がフリーズする
電子回路とかの問題を解くときも結局電気回路となんら変わりはないとは分かっているのに問題を見た瞬間無理だこれと思ってしまいます。
気持ちわかるかた居ませんかね？
工業高校の時電子回路がわからなくてテストで酷い点数を取ったのがトラウマになってるのかな… 電気回路はユニットごとに省略されてるから楽に理解できるだろ
電子回路は素子の特性まで考える必要があるから電気回路よりややこしい
この辺りに苦手意識があるのかと 躓いているところを、何度か手取り足取り教えてもらったら、攻略方法も見つかるかも。
あくまで独学したい・せざるを得ない、ということなら、出来合いのでかい回路、回路図は置いておいて
小さいものから読みこなすようにしてはどうだろう。 基本は重ね合わせなんだねって最近わかった
並行に繋いでるだけとか必要な電圧がかかるようにしてあるだけとか… 電子回路は各パーツが電圧をどれだけ食うか？変動するからだ 変動する…よく電磁気で出てる変動電界、磁界、要は時間微分がゼロでないということ
重ね合わせ…Law of superposition 線形加算計算…要は分配の法則が成立すること
回路は、DC等価回路とAC等価回路の和で表記できる
そりゃ、時間たてば身体は大人になるし、重ね合わせりゃ、結合するか 例えば銅線に電気を流すと銅線が抵抗になって電気が熱に変換されますが
この銅線を鉄棒に巻き付けて電磁石とした場合
同じ長さ、電力でも電気が磁力に変換されてる分発熱は少なくなるのでしょうか >>619
定常状態ではどちらの発熱も変わらない
なぜなら静磁場を作ること自体はエネルギーを必要としないから
その証拠に永久磁石は外部からエネルギーを与えられていないのに常に静磁場を形成している >>620
エネルギーを必要としてないは語弊がある
永久磁石は磁力を放出してるんだからエネルギーを使ってんだろ
エネルギーが外部からは入ってこないけど、内部にあるエネルギーの放出が
他の金属よりも圧倒的にゆっくりだから、永久磁石なんだぞ
>>619
全体のエネルギーの総量は変わらないから熱も変わらない っていうか、鉄心に加わるエネルギーの量は力率によって変わる >>619
模範的な答えは
「エネルギー保存則により最終的な発熱量は変わらない」
ちょっと煩い人の答えは
「電流の流れはじめと終わりで鉄の磁化が変化しているならその分だけ発熱は少ない」
変な人の答えは
「インダクタンスが違うから同じように電流を流せないので実験が成立しない」
おかしな人の答えは
「発生した磁界内で真空偏極が起きるとエネルギーが他所に行くので発熱量が少なくなることがある。これは銅線だけの場合にも成り立つのでどちらが少ないかはやってみないと不確定」 >>619の質問なんだけど
別のスレで質問したのを勝手にコピペされたみたいです
一応マルチポストじゃないのでそこだけ弁解
でも回答してくださった方よくわかりましたありがとうございます 磁石になった時点でエネルギーを溜め込んでて、
それを電池みたいに放出してるだけ 発熱するとエネルギーの放出が早まるので、磁力を失う
これが熱に弱いって言われる理由
ちなみに、エネルギーが留まり続ける量を保磁力って言う
永久磁石は保磁力が強いのが良い
モーターみたいな磁界が変化し続けるようなものは
保磁力が極限まで少ない方がいい 「磁力」っていう言葉がわかりにくいね
磁界を発生してもエネルギーのやり取りが生じるかどうかは、磁束ができるまでわからない
これは電圧を発生させても電流が流れなければ電力の出入りが生じないのと対の概念。
磁力って電力とは違う意味、どっちかというと磁束の言いかえみたいな使い方されるので
わけがわからなくなる
永久磁石に対応するエレキのデバイスは超電導コイルになるのかな。 >>628
この磁石の説明では磁力で正解だぞ
磁界(磁場)って言ったら磁力によって
変化する場のことだから意味が全く違う 静磁界(静磁場) ⇔ 静電界(静電場)
鉄釘 ⇔下敷き >>619
電流が流れていない状態から電流を流すとコイルには(1/2)*L*I^2の
エネルギーが蓄えられるからその時点ではその分は熱にならない。
電流をオフにするとコイルに蓄えられていたエネルギーは開放されて
火花になったりして熱になるから最終的には全部熱になる。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
