【電気】理論・回路の質問【電子】 Part18
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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)
Part17 2018/04/11 〜 2019/01/10 https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1523418949/
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/ 地絡にならないのは回路を形成してないからで二箇所以上設置すると回路になってしまって電気が流れるから地絡になる。
逆に接地されているSはアースと同電位になるから地絡にならない。
とこんなイメージで良いのでしょうか？ ちょっと訂正で
逆に接地されているSはアースと同電位になるから計測すると0VになるしSのみ設地されてても回路を形成しないから地絡にならない。
とこんなイメージで良いのでしょうか？ >>839
そのとおり
単３電池のプラス極をアースと接続しても大丈夫なのと同じ >>841
ありがとうございました。
電気をちゃんと理解するまでまだまだ時間掛かりそうですがこれからも勉強していこうと思います。 >>837
その理解は違います。それは交流の波形の縦方向の話で振幅と言います。
位相は横方向の話です。つまり位相は角度です。別名を位相角で、単位はラジアンです。
2つの波形を重ねた時の横方向の周期のズレを位相差と言います。 あ、、、また混乱してきた。
横方向という事は時間ですよね、そうすると仮に(現実とは異なるが)rst全てが同じ時間に同じ周期で振幅をしていた場合「位相はあるが位相差は無い」と考えれば良いでしょうか？
こういう事ってどんな本を読んだら理解できますかね、現在電験三種の理論を読んでいてもちろん位相やラジアンなども出てきましたけど今お話ししてる程度で疑問点が解決できるような理論は見当たりませんでした。 >>846
電気というよりは物理ですね。波動とか円運動とかで出てくると思いますよ。
電気の方が入りやすいなら交流理論の本で出てくるはずですが、位相のことを一から説明してくれているかは期待できません。 承知しました、学生時代にろくに勉強しなかったツケが回ってきただけなのですが物理の参考書も購入してみます。
数学だけでもアップアップしてますけど資格だけ合格できるようなタイプの勉強の仕方は自分には合わないので時間はかかりそうだけどじっくり取り組んでみます。 >>846
同じ時間に同じ位置にいるなら、「位相が同じだから位相差はない」というんじゃないかな ブラシレス発電機ってあるのでしょうか。
永久磁石なしとかも >>851
ブラシレス発電機はもちろんある。フィールド磁界に永久磁石を使わない形式も当然ある。 電線には許容電流というのがありますが、なぜ許容電力ではないのでしょうか。
100V1Aと10V10Aは同じエネルギーなのに、必要な電線の太さは全く違うことになります。
不思議です。 伝送するエネルギーは確かに同じ
しかし 電線で消費するエネルギー＝熱になって電線を燃やすエネルギーは
式1：（電線の抵抗×電流）×電流
最初の（ ）の中は電線の両端の電位差
電線の対地電位は関係ない
極端な例で、まっすぐな超伝導線は事実上の電流制限は無い
超伝導コイルは磁界がやばいと破れる >>856
コイルが破れるのはマクスウェル応力やろ >>855
極端な高い電圧は横においておくとして。
電線の許容電流はのおおまかな理解は電線がどれぐらい発熱するか、でいいと思います。
電線がどれぐらい発熱するかは、電線の単位長さあたりの抵抗(R)と、流れる電流(I)で決まります。
発熱はI*I*R (電線の単位長さあたり消費電力です)に比例します。
発熱を同じに抑えるとするなら、多くの電流を流せる電線は抵抗値を低くする必要があります。
電線の消費電力を考えるなら、W=V×A にあてはめるべきVは、電源の電圧でも、負荷にかかる電圧でもなく
電線に発生する電圧です。
>>858
臨界磁場
(磁場は物理屋、磁界は電気屋の方言) >>859
なるほど！なんとなくイメージできました。
こんがらがってしまって上手く言えませんが要点は、電源の電圧が同じでも負荷の抵抗が違えば電線にかかる電圧も違うということですね。 上手く言えなければ理解したとは言わないが・・・・・
電源線とて許容値は所詮、エネルギ、電力で表記できるが、実使用上、電線のみ
にかかる電力を計測するのは難しい。そこで流れる電流値で表記すれば、電力
供給側のモニタで直ぐ分かる。それだけのことじゃね？
時に、科学、物理、工学に対して、実工業上は実用上の表示で行う場合が多い。 >>851有るよ。
実は「界磁用発電機」を同一軸に持っている。
界磁はまず界磁電源で外界磁コイルに通し、
これで内側の界磁用発電機に電気を起こす。
これを整流して本発電機の内側界磁に通して発電する
電力は本発電機の外側から取り出す。
界磁制御は界磁電源を操作することで行う。 リニアモーターカーの回生ブレーキって発電になるのかな コンセントからコンコン音がします
怪しいコンセント部分は何も刺さってません
音は不定期で速くなったり遅くなったり小さくなったり大きくなったりと…
周囲のプラグも全て抜き電気のスイッチなども全て切ってますが音がします
建物は古いです
在宅ワークの旦那と小学生の子供と三人暮らしで買い物も家族総出でいかないので留守中盗聴器などを仕掛けられた可能性はまずないです
そして現在は全く音はなく壁に耳をつけて聞いてもシーンとしていて何も聞こえません
休みが明けたら電気屋に来てもらおうと思いますが、何の可能性があるんでしょうか？ ねずみやろ
ついこの前は子猫が数匹ぞろぞろ出て来たってニュースもあった >>867
>>868に同意
ネズミじゃなかったらヘビとかコウモリとかイタチとかが天井裏のケーブル(または電線管)をつついてる音が伝わって来ている可能性あり。
明らかにコンセントそのものから音が出ているのならコンセントプレートを外したらそこに居る状態かも。 >>866
むしろブレーキになってくれなきゃ電車止まらないｗｗｗ
抵抗直結の発電ブレーキでも良いけど床が焦げる 発電にならないと電力を架線に戻せないから発電になるよ 直流モーターの主な電圧降下箇所ってどこなんてすかね？ >>873
巻線の抵抗ってそんな高いもんですか？
導線だから低そうな感じがする どういう意味の電圧降下かしらんけど、
電機子が回りだしたら、自身が発電して電圧出すんで電流は
（供給電圧ー発電電圧）/巻き線抵抗になる。
電流が回転トルクに比例するんで、直流機は始動トルクがでかくなるのが特徴 >>875
なーるほどだから始動電流がでかくなるのかー 今みたいに損失の少ないパワー半導体がなかったころは電車のモーターは始動時のトルク優先で直流一色だったよな（新幹線は知らん）
最近は在来線でも簡単にVVVFとか積んで変わってきてるらしいけど >>876
始動時には逆起電力が発生していないから、
導線の抵抗しか電源につながってないことになる
例えば、0.05Ωとかかなり低い抵抗値になる
すると、始動時には電源をショートしたことになるので、
下手をすると電源がぶっ壊れる
だから、始動時と定格運転時は分けて考える必要がある
>>877
速度の問題は始動トルクがあまりなかったのが要因だっけ？
耐圧の問題とか電車のブレーキの問題もあったような
昔の部品は絶縁性能があまりなかったので
600Vとか低い電圧しか扱えなかったし、
車両数を増やしすぎると摩擦ブレーキで止まれないとかなんとか
だから、絶縁性能が上がってきたときに
スライダー抵抗を使って分圧して、
モーターを制御してたでしょ？ 抵抗制御のあと半導体素子が出てきて、
電機子チョッパ
→界磁チョッパ
→GTOサイリスタを使ったVVVFインバータ
→IGBTを使ったVVVFインバータ
→SiCデバイスのVVVFインバータ
って流れだっけ？
一度調べたことがあるんだけど、確か界磁チョッパ制御と
GTOサイリスタを使ったVVVFインバータはほぼ同時期だったはず
半導体素子がクソ高いから財力の有無で採用する制御装置が変わったのが面白い
ちなみに新幹線は、変圧器をタップ制御していたらしい
詳しくはWikipediaで「電気車の速度制御」で調べて
あとこの辺とか
https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejjournal1994/124/10/124_10_651/_pdf 昔の電車って出発時とか速度変更時にガッチャンガッチャンうるさかった（若い人は知らないだろうな…）
複数のモータを大きな開閉器で直列にしたり並列にしたりして制御してたらしいな あ、そっか
慣性の法則があるから静止摩擦係数>動摩擦係数だよな
つまり、動いてる時よりも始動時の方がトルクが必要になるんだったか
だから、始動時にはトルクを出すために電流が必要になるんだけど、
何も考えずに電源に繋げるとショートしてぶっ壊れるっていう難題だっけ？
だから、始動時は直列に繋いで、動作後にタップ切り替えで並列にして
速度制御を容易にして動かしてたんだったか
PWMが出てきてからは平均電圧を容易に変更出来る様になって、
構造を簡素化出来るようになったんだっけか
ちなみに、23区内を走ってる電車で
未だに直流電動機使ってるの西武線しか知らないんだけど、
他にまだ使ってるところある？ >>882
爺も何もぶっちゃけて言えば、制御回路は未だに簡素なものを使うだろ
PWMが便利になったからって
最近の本には直流電動機とかの話が省かれてるから
現場レベルで制御回路を考えるのが難しくなっただろうが >>830
かなり昔だけども、電池は化学と物理のちょうど中間だよ
だから、化学屋からは物理、物理屋からは化学と嫌われてるよ >>863
言葉に出来ることと思うことは別やで
喋ることと書くことが違うのと同じ >>885
これ、苦肉の策で物理化学なんて言ったりする >>887
でも>>862はまだ怪しいなぁｗ
電線は使用する長さが決まってないから電流で言ってる、ってだけじゃね？
電線が1mだろうと100mだろうと、被膜を焦がそうとしたら全体が一様に焦げるんだから、
わざわざ1mあたりの電圧や電力で言う必要ないし
1/4Wの抵抗器とかは抵抗値がわかってるから計算できるんであって、
「この電線は1mあたり何ワットまでです」とか言われたって困るわｗ >>890
電線を流れる電流は、断面積抵抗値あたりの耐熱によって決まるだろ
電線の会社のデータシートを読めば分かるけど、
中の線と被膜の関係から断面積の抵抗値を割り出して、
温度余裕分/抵抗値から許容電流を求めてる
正直当たり前なんだよね
電圧波形と電流波形は同じ形にならない事の方が多いし
そもそも物体中を動く電子がどれだけあるのかは、
導線の断面積によるんだから、ソースの計算式は妥当なんだよね
I=nevSから求めてるのかと
ソース:住友電工の許容電流計算式
→ https://sei.co.jp/ewp/J/products/detail/pdf/8_PC-CALCULATION-FORMULA.pdf ごめん
ここで言う抵抗値って熱抵抗のことだった
電気の抵抗値だと勘違いしてた
熱の発散具合から電流の余裕を出してるみたい >>890
電線にかかる電圧には違いないが普通は電線による電圧降下ととらえるね。 >>893
電線にかかる電圧と電線で起こる電圧降下は別物なんだよなぁ >>894
同じだよ
↓みたいな電線a-d間の電圧がv、電流が、抵抗がrとして
a------b-c-------d
ab間、bc間、cd間の電位差を足すとv、抵抗を足すとr
bcの長さを変えて計算してみればいい 「電線にかかる電圧」このワードがビミョーすぎる
2線間の電圧のことなら発熱に関係ないが電流が流れている1本の線の両端の電圧ということなら… >>896
電流は一定なんだから一本の電線の2点間でも抵抗×電流の電圧(電位差)が発生する >>895
いや、別物だよ
交流理論を勉強すると電圧降下から
電源電圧を求める事が出来ない
大きさは求められても位相がズレる
(俺の計算が間違ってる可能性があるが…)
電源電圧の波形と電流波形は必ずしも一致しないし
負荷の両端は電流波形×負荷の電圧波形が表示されるでしょ？
>>896
導線の抵抗を考えれば、導線は理想的な線として
電圧降下とか抵抗とかを考える必要がなくなるでしょ >>898
交流なら複素数使って位相も考慮して計算すればいいだけ
電力消費は位相差を考慮しなきゃならないからややこしくなるけど考え方は同じ
導線の電圧降下とか抵抗(インピーダンス)を考えないなら導線に最大電流の制限なんてなくなる
それだったらいくら電流流しても発熱しない >>899
電力/電流をやると電圧の位相がズレる
導線の抵抗を考えないなんて言ってないぞ
導線全体に存在する抵抗を１つの素子と見做せば、
わざわざ全体を考えるような面倒なことしなくても良くなるよねって話 「電線にかかる電圧」このキーワードは俺定義だ、いいな！って感じで突き放さなくていいのに。
人口に膾炙した表現なら、
抵抗にかかる電圧…たいていの人が抵抗の両端にかかる電圧差をイメージする。
電線にかかる電圧…定まらないけど、「送電線にかかる電圧」なら対になってる電線との電位差をイメージすることが多いはず。
電線の発熱を語るなら、「電線の両端の電位差」あるいはもっと他の、ほかの解釈が困難な言葉を選べば。 >>902
両端って言ったら行きと帰りの線の2本って意味が出ないじゃん
って、それ俺に行ってるの？ >>900
超電導の臨界温度とか
導体の昇華温度あたりで もとに戻るけれど、
「電線にかかる電圧」が意図するところが
「行きの電線の両端の電位差と帰りの電線の両端の電位差の合計」
であるとき、
>電線にかかる電圧と電線で起こる電圧降下は別物なんだよなぁ
これは別物? それとも同じ?
(とりあえず電線はすげえ長いものは除外して、純抵抗でいいよね?) >>905
＞(とりあえず電線はすげえ長いものは除外して、純抵抗でいいよね?)
純抵抗にしたら、この論議は始まってないだろな Voltage applied to the wire＝ワイヤーにかかる電圧
で検索すると、普通に英文文献が出てるが？ 「300Vかけられる電線」って言ったときに、両端の電位差は指さないよ。 「1mVかけられる電線」っていったら？
そんなんあるんか、ばかだこいつ、ふんふんそうなんだ 「300Vかけられる電線」・・・・はなんだかマスク詐欺みたい？
「マスク」 買ったらただのイラスト
「200 PAPER MASKS（ペーパー・マスク）」の文字を見て、１箱200枚入りのマスク
と信じた。届いた“商品”は、200ページにわたってマスクのイラストが印刷された
冊子。「だまされた」。 >>906
それは負荷をふくめた電圧の合計に言及した>>895に対する反論としての>>898のことなんだろうか。
その場合でも現実問題として、純抵抗にならないのは負荷だろうし、本件の場合電線部分は純抵抗だと
考えていいのでは?
「行きの電線の両端の電位差と帰りの電線の両端の電位差の合計」は
「電圧と電線で起こる電圧降下」と別物ってことはないと思うんだ。
回路全体が純抵抗でなくても、純抵抗部分の「電圧×電流＝電力」は成立するんだし。 >>911
あはは。いろいろあるよな。マスク100枚1000円の写真が載ってて1000円で買ったら、「マスク100枚1000円の写真」そのものが送られてきたとか。
前に誰かが書いてたけど「国産 牛ステーキ」ってなんだ? とか。 抜き出しミスった。>>912訂正
「行きの電線の両端の電位差と帰りの電線の両端の電位差の合計」は
「電線で起こる電圧降下」と別物ってことはないと思うんだ。 >>912
純抵抗部分の「電圧×電流＝電力を意識してるなら言うことはなけいど、
強いて言えば 電線の純抵抗×（電流）＾２とすれば電線リアクタンス分があっても
電線の損失電力は出るんだが。
（X+Rでも電力消費できるのはRだけ）
https://hegtel.com/furanchi-koka.html
ベクトル図で 電線にかかる電圧はベクトルV2の先端からV1の先端に向かうことになる。
等価回路上の（純）抵抗にかかる電圧はX=０なら直接測れるけど。
まぁ、二人とも言ってることはあってるんだが
>>895は交流のときの瞬時値に対して成立してるし、
>>894は、各部の実効値計って送電端電圧ー受電端電圧が
電線にかかる電圧値にならないってことね。
なかなか説明するのは難しいね。
>>915
>電線リアクタンス分があっても電線の損失電力は出るんだが。
確かにそうです。
議論はいいのだけど、本筋じゃないところで違いを探してこじれてしまうのはもったいないって思う。
違いになっている原因を解消して、合ってるところを探しながらおさえていく方が良いのに。 >>915
細かいことを言うと、ここでのRは直流抵抗以外に、近傍界放射損失、
遠方界放射損失、誘電体損失、渦電流損失等がある。 ああ、アンテナの放射成分のことね。だったら、既に電圧・電流でなく電界、磁界
で定義すべきだね。もう電線でなく、空間そのものを表現し方がいいかもね。 >>917
思い付く損失を出してきましたなｗ
等価回路として、リアクタンスと抵抗分に置き換えたならば 損失分は抵抗の値に反映されていると考える。
なぜならば、X+Rの形では電力消費（＝損失）はRでしか行えないから。
ここで言うRは、直流抵抗だけじゃないよって指摘なら、その通り。
ちなみに、遠方界は近傍界のナレの果てで同じエネルギーじゃないのかい？
よく知らんが、 https://i.imgur.com/2gc08Hu.jpg
【問題】図（b）電気回路の複素アドミタンスYを求めよ。角周波数ω=400 (rad/s)とする。
【僕の解答】
Y=1/(R+jωL) +jωCより（jは虚数）
R=400 L=2 C=10^-5 ω=400 を代入して
Y=2.0×10^-3
実際の答え
Y=(5+30j)×10^-4
どこが違うのでしょうか？
教えてください。 >>920 です
Y=1/(R+jωL) +jωC
=1/(400+800j) +4.0×10^-3j
=(1-2j)/(400×5) +4.0×10^-3j
=2.0×10^-3(1-2j) +4.0×10^-3j
=2.0×10^-3
どこが間違えてますか？ >>924
うわ！wホントだ
ありがとうございます どんなモーターでも単純にまわすだけで発電するか、というと
そんなことはないのでは。 固定磁界と回転磁界の設定がないとモータ・ゼネレータの働きができないﾆﾀﾞ。
つまり発電も、エサがないと起きないﾆﾀﾞ。 そのエサ（着磁されたステータの残留磁束）を持たせておく自励式もある。
始動直後の微弱な発電から得られた発電電流を界磁電流に振り向けて
次第に発電能力を強めていく仕組み。 自分の持ってる知識を披露するのは大好きだけど、質問にはちゃんと答えられない人ばかり
これが５ちゃんの日常 単純な質問の答えが単純とは限らないんだよボーヤ。
回答を理解するようにお勉強しような、な。 >>934 だから今どきの電気自動車は、押しがけができるんじゃないかな？
電車だって、原子力発電だって、原理的には押し掛け起動が可能か？？ 盤に付いてるファンをエアーブロアで掃除すると定格以上の回転数で定格以上の電圧が出るかって話？ レス数が900を超えています。1000を超えると表示できなくなるよ。
