【電気】理論・回路の質問【電子】 Part20
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)
Part19 2020/06/17 ～ 2022/07/07
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1592358268/
Part18 2019/01/12 ～ 2020/06/04 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1547261291/
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/ 受電端Vr 送電端Vs 送電路のリアクタンスXのときに
有効電力Pと無効電力Qを求めるという問題について質問デす
Vrの位相を∠0としてVsが∠δ
最終回答は兎も角、成分としての理解は
有効電力担当部の電圧Vp
無効電力担当部の電圧VQ
線路リアクタンスでの電圧担当量Vx
で、あっているでしょうか？？
>>2
図がまた見えなくなったので不確実だけれどおそらくそれでよい
ただこの問題は図式的にやらず複素計算したほうが手っ取り早い
\dot{Vr}=Vr, \dot{Vs}=Vs exp{jδ}と置き電流フェーザを求める
受電端電力 Pr+jQr=Vr×（電流の共役）のような感じ それなぁ・・・ 模範回答がその経路で
P=Vs*Vr* sin(δ)／X
になってて、なんでそれでPが求まるねん・・・って
具体的数値で組み立ててみて、その式で求めたPから
R=P/I/I で抵抗値求めてみたらちゃんともとまっとるんやわ、いやはやふしぎやー・・・
ベクトル積か、サインかけてるから内積か、平行四辺形の面積なのか。いやしかしそれでよく消費電力に一致するもんやなぁ。。。
>>4
電力は抵抗成分に流れる電流がわかれば I^2 R だけど
VIcosθとも表されるのはよく知られたところ
VI*（共役)=VI{cosθ+jsinθ} を求めることになる
こういう話じゃない？ P=Vs*Vr* sin(δ)／X 分子分母にIを掛けて、
＝I*Vs*Vr* sin(δ)／（X＊I）
＝Vs*sin(δ) * 1/(XI) ＊ Vr ＊I
Vs*sin(δ)・・・Vsのｙ座標
（Vsのｙ座標)/(XI) ・・・ 直角三角形において、斜辺と底辺(といっても垂直側)の比
Vr(Vs*sin(δ)/XI) ・・・ RI に相当。
それに先程かけたIがかかるので、結果としてRI＊I=P、ベクトル図的にも正しい至極まっとうな結果でした！
いやはやパズルがピタッとはまって奇麗ですわなぁ・・・ふひひ！(^p^)おーもろー！！
無限大母線への給電と等面積法、加速エネルギ・減速エネルギの問題ですが
加速エネルギを指す面積の下端の辺に着目すると・・・
・曲線はリアクタンス経由で送電可能なエネルギを指している
・送電路リアクタンスｘ２によって電源電圧が失われないから下側の曲線までは無限遠母線に送電できる
・発電機直近での地絡事故の場合は電源電圧が失われるのでほぼ水平になってしまう
という事かと思うのですが、かねてより地絡点で漏電する電流の仕事を無視していて
加速エネルギと見做すことに違和感を覚えている事は表明しておりますが、
この図の二つのケース 甲 乙 の場合、地絡点が発電機と近い乙の方が
加速エネルギの面積は大きくなり、（乙の方が）より早くまで加速する、という事かと
思われます。しかし、極小抵抗が大きな負荷 に相当するのであれば
大きな負荷を繋げたらむしろ回転しにくくなり遅くなるのではという懸念も覚えます。
この違和感は、どの時点での誤解が原因なのでしょうか？ ご検討・ご説明おなしゃす（^p^;）
>>7
正確な計算が必要なら故障点の消費電力が無視できないのは間違いない
ただし，一般的に以下のことが言える
・発電機のインピーダンスは比較的大きい→同期リアクタンスは1p.u.，過渡リアクタンスは0.3p.u.が標準値
・送電用変圧器のインピーダンスは0.1p.u.が標準値
・従って，送電端でのリアクタンスは小さく見積もっても0.4p.u.程度→例えば275kV500MVA基準で約60Ω
・故障点の抵抗分はこれよりはるかに小さいであろう→故障電流の力率は小さくそれほどの有効電力は消費しない
更に
・等面積法で安全側の結果を得るためには加速エネルギーは大きめに見積もったほうがいい→故障点の消費電力を考慮しないほうが安全側となる
ということもあるだろう
等面積法はあくまで簡易なものであり研究的な正確さが必要なら動揺方程式を解くことになる 詳しいご解説をありがとうございます(土下座
何度も読み返しまする バーブラウンのDAC701や、
デイテルのDAC-HPシリーズって、
内部基準電圧が6.3Vや6.4Vでわりと中途半端なんですけど、
この電圧だとうれしい事情があったんでしょうか？ しつもんでう(^p^)
「無効電力の符号は遅れ無効電力を正とする」
こういう出題の意図や意味がホント解らんのですが
この制約下では、数学的常識とは逆に、
虚数軸の上側を負にするということですか？？
>>11
無効電力は有効電力のように明確に「向き」が決められるものではないのでもともと符号はあまり意味をもたない
しかし誘導性と容量性とは打ち消し合うので計算上符号を決めたほうが都合がよい
なので「お約束」として便宜上どちらかに決めている
電力工学分野では実用上遅れの無効電力を扱うことが圧倒的に多いので遅れを正とする習慣があり
工業系の規格（JISなど）でも遅れを正としている
一方電気回路の理論的取扱いでは負荷インピーダンスの虚部の符号に合せて進みを正とすることが（少なくとも国内では）多い
もっとも負荷アドミタンスの虚部の符号を採用するなら遅れが正になるので理論上一方が正しくてもう一方が間違いというわけではない おー 解説ありがとうございます
実用上の都合からの風習というか文化であり
強電畑では遅れ＝正が今現在では主流なのですね・・・
今はまだ日本では電子の流れと電気の流れが逆のままですし
自然科学よりも工学的色合いが強い分野なのだと割り切りたいとおもいます
ほんとうにありがとうございます(平伏) 関連して気になる点があるのですが(つづく） あ、すみませんちょっと今はやめときます 質問する事自体が恥ずかしい内容な気がしてきたといいますか
（負荷のインピーダンスが他の負荷とに並列に接続されるのに対して
配電経路のリアクタンスは直列なので遅れと進みが
逆転するのかという類の疑問でしたが）聞くまでも無く当然のような気もしてきまして；
問題意識を整理してから、きく必要や価値があれば質問として再提出いたします、すみませんでした； >>13
>>12 はインピーダンスとアドミタンスが逆でした
そもそも無効電力は電力工学分野以外ではあまり使わないので
使う人たちが便利であればよろしいかと
コイルは無効電力を消費しコンデンサは無効電力を発生するなどと言ったりもします パウロフレイレ師匠の提唱された課題提起型学習というのがございまして
それは学習者自身が学習する方向性を選べるもので、その方法論として
自分の知りたいことについて情報を整理して提示しつつ
なにを知りたいのか言語化する事で問題点を明らかにしていくものだったような
気がします（うろ覚え）ので それに倣い状況を整理すると：
電灯線上に並列に接続されると電圧共通なので
インダクタへの電流が遅相になり
キャパシタへの電流は進相になります
送電経路だと直列接続で電流共通になるので
インダクタに生じる誘導電圧は進相になり
キャパシタに生じる溜まった電荷の電場は
遅相になる、というのが先に触れた反転のメカニズムですが
電流流しやすさのアドミタンスに着目すれば反転するというのは
意味がよくわからんとです・・・・ぐぎぎ 逆数表記にしても
実際の電流の方向がかわるべくもなく、符号は変わらんような？
我ながら理解が浅くて あかんなぁ。
ぱわーはベクトル積だけど 外積じゃなくて内積
外積は平行四辺形の面積だけど 内積ってなんだっけ（^p^; 剥こう電力と、有効電力の和が、羊の皮を被った皮相電力になるﾆﾀﾞ >>16
難しく考えすぎじゃ？
瞬時電力はいかなる電圧・電流でも p(t)=v(t)×i(t)
正負で向きが変わるがそこに「無効」という概念はない
無効電力は正弦波交流を扱う場合の便法だけれど
有効電力同様保存性があるのでよく使われる いやいや 考えるのは おもろいんや！(^p^)
負荷として並列のばやい、電圧が共通で電流がこうなる(付図)から
遅れるのが正、進相が負とする先の話を踏まえると・・・
あれ？
「コイルは無効電力を消費しコンデンサは無効電力を発生する」
符号が逆や グギギギギ
もしかして 複素電力＝電圧フェーザ×電流フェーザ とか考えてないよね フェーザには内積も外積もない
空間ベクトルと混同してはいけない
（なので今はベクトルと言わずフェーザと言っている） えぇぇぇぇまじで！？ (^p^; 知識が古くてサーセン フェーザ：√2Vsin(ωt+θ) を Vexp(jθ) のように表す方法
これを使い複素数で交流計算するのが記号式計算法（記号法）
フェーザ図：フェーザを複素平面上に図示したもの
空間ベクトルと同じように図上で加減算ができる（図式計算法）
フェーザの積は例えば Vexp(jθv)×Iexp(jθi)=VIexp｛j(θv+θi)｝
フェーザ図を空間ベクトルと見立てたときの内積や外積とは異なる
また電圧フェーザ×電流フェーザが電力にならないこともわかる ああ、極座標系のことを言いたかったんのね;^p^) >>26
フェーザは√2Vsin(ωt+θ)をVexp(jθ)に対応させる計算法なので本質は極形式
ただしその実部・虚部はsin(ωt+θ)を加法定理で展開したときの sinωt 成分と cosωt 成分に対応する
一方でインピーダンスは R+jX のように直交形式が本質だけれどこれを
√R^2+X^2 exp(ｊφ) φ=arctan(X/R) のように変換することはよくある 電力＝電圧ｘ電流 の関係はあるわけで
式を展開する上では異なる表示形式に変換したりする必要性が生じるかもしれんけど
表示形式をとわずに 電力＝電圧ｘ電流 は成立するんじゃないかなぁ・・・しらんけど(^p^ >>29
瞬時電力はそれでいい
フェーザは交流計算のテクニックなのでそうはいかないこともある
交流電力は特にそうで間違える人は何度でも間違える
>>25 の式 Vexp(jθv)×Iexp(jθi)=VIexp｛j(θv+θi)｝
の実部は VIcos(θv+θi） になるので電力を表していないでしょ
位相差が必要なのに位相の和になっている
なのでどちらかの共役をとって位相差にしなければならない
そうすると虚部は同時に無効電力を表すことになる
ここでどちらの共役をとるかによって無効電力の符号が変わる
電圧の共役×電流とすると無効電力は進みが正
電圧×電流の共役とすると遅れが正 有効電力だけなのか、無効電力をも孕んだ皮相電力なのか、の話で
かけて出てくるのは皮相電力だって話だけちゃうん？しらんけど(^p^; >>31
「複素電力」（電力の複素表示）の勉強をお勧めします
実部が有効電力
虚部が無効電力
絶対値が皮相電力 ふぇーざはさておき
複素表記の世界でも電力求めるときは
おやくそくとして共役複素数をかけてますな、そういえば。 すっちー「おきゃくさまー！ おきゃくさまのなかに
算出に共役複素数を用いることの数学的意味を
説明できる方はいらっしゃいませんかー！！！」 釣なのか本気で勘違いしてるんか知らんけど
フェーザ表記と複素表記は事実上同じもの ベクトル図だと理解しやすい気がしてありがてぇありがてぇ(^p^)
ところで、やはり一晩じゃ温め期が足りん様で全然思いつかん。
結果を合わすためという ご都合主義以外で、
数式上で共役複素数に換える作業自体が
現実世界において相当する「意味」について
ご説明頂ける方は どなたかいらっしゃいませぬか！！！ フェーザから瞬時値を取り出すテクニック
フェーザを瞬時値に変換するには
・√2 exp(jωt) を掛けて
・虚数部を取り出す（正弦波基準）
（余弦波基準なら実数部）
・虚数部を取り出すには 共役を引いて2jで割る
（実数部なら共役を足して2で割る）
以下の手順により原理どおりに有効電力を求めることができる
・電圧電流のフェーザを適当に仮定
・それらの瞬時値を求める
・瞬時電圧×瞬時電流により瞬時電力を求める
・結果は exp(j2ωt) を含む項と一定の項に分かれる
・前者は1周期平均すると0になり後者がいわゆる有効電力 >>6 自己レス
その計算は Vrの先の負荷が、
抵抗とインダクタが直列に構成されている場合のもの。
Vrの先には並列にも各種負荷が接続されるので
その構成だけでまっとうな結果と言い切るのは時期尚早だと思いましたので
撤回いたします へいれつじのばあいどうなるんやろね；しらんけど(^p^; 学のない上半身裸のよだれ男と罵られていた僕も、どろくのかいあって
なんとかだいがくせいれべるていどにはポケモン進化できているようです ありがてぇ ありがてぇ(^p^) >>38 疑問点補足。
Vrの先に繋がれてる負荷の内、
並列の抵抗成分に流れる電流は
ベクトルの向きがVrと同相なんよな。 2019二種電験 電力管理問２を解こうとしているさなかで生じた疑問なんですが
設問「図に示すように、発電機より直列リアクタンスXを持つ送電線を介して負荷に有効電力P,
無効電力Qを供給している場合を考える。
ここに送電端電圧をVs∠δ、受電端(負荷端）電圧をVr∠0とする。
また、無効電力の符号は遅れ無効電力を正とする。」という設問があって、
出題は続くのですが付属図は黒字の部分です。色付きのは私が描き足しました。
ふぇーざずをかんがえると、一例としてRとCが並列で接続されている場合、
抵抗に流れる電流I1とキャパシタに流れる電流I2を考えると図のような関係になると思います。
I1のベクトルはVrの方向と一致し、I2のベクトルはI1と直交すると思うんです。
合成電流のIzは合成ベクトル（対角線）となるのかな、と。
IzZ＝Vr で、直列リアクタンスｊXは 識別のためｊXLと図では書きましたが
ここからが質問の本題です。
jXL＝直列リアクタンスにおいて誘導される起電力ベクトルIzjXLは
Izのベクトルと直交する、と考えますが この認識は正しいでしょうか？
また、Izが上側でかつ水平から逸脱すると 逸脱する程にIzと直交するIzJXLは倒れていきますから、
Vs＜Vrとなるはずです。これがフェランチ高価なのかな、と思ったのですがこの理解であってますでしょうか？
設問とは関係ない部分の質問で恐縮です（＾＾；
あざます。しかしフェランチると電圧降下なのに
受電端電圧が増すのって妙じゃないっすか？？ 理科がダメダメな僕に、単位について教えてください。
例えば、ワット毎メートル毎ケルビン という表記は
W / m · K と表すようです。
これは
W / (m・k) という意味でしょうか、それとも
(W/m)・k という意味でしょうか。 >>42
図のような回路の理解としてはおおむね合っている
ただしフェランチ効果はそのような現象を言うのではない
>>44
妙ではない
インピーダンスに電流が流れて現れる電圧は向きにかかわらず電圧降下と呼ぶ
電気学会ハンドブック1967年版1179ページより引用
「送電線が無負荷の場合，充電電流が線路に流れる場合には，線路のリアクタンスによる電圧降
下が送電端電圧に加算されて，受電端電圧が上昇する。この現象をFerranti効果という。」 >>46
ありがとうございました。
W/m/k → W/(m*K) ですね。ありがとうございました。
今後のために覚えようと思うのですが、
a/b/c → a/(b*c)
a/b/c/d → a/(b*c*d)
a/b/c/d/... → a/(b*c*d*...) という理解でよいでしょうか。
「最初のaが必ず分子に単独で来て、残りのb c d... が全部分母にくれば良い。」 >>48
>>46 さんではありませんが数式の優先順位と同じと考えるのが原則
なので例示のように / が連なる場合はあまり問題にならない
最初の質問のように a/b・c の場合はあいまいになるので SI ではカッコを使えと書いてある
以前の書き方では「・」を省略して a/bc のような表記も多いのでその単位で表す量の意味を正しく理解するのが大切 42師
あざます
しかーし、送電路の静電容量は等価回路上は負荷と並列でしょうからフェランチそのものちゃうんすかねぇ・・・ぐぎぎ
演算子表記の件
中間置記法なのか前置記法なのか後置記法(逆ポーランド記法として有名)なのか とか考えるとおもしろいが訳ワカラン(^p^)
後置記法だと ａ＝２のときa/だと、一つしか数がないけど ０．５になると期待してええのかな・・・
RPNな電卓持ってる人いませんかー！！ といいつつ自助努力でぐぐる http://calc.exinfo.biz/ だめだった orz >>50
負荷と線路定数は区別して扱うようにしたい
負荷は切り離せるが線路の対地容量は切り離せないし任意の大きさに変えることもできない
>>42 は違ってはいないが回りくどすぎる
まずは負荷を取り除き線路をπ形のC-L-Cで表して受端電圧を求めてみては？
送端のCは電源並列なので効かないから結局L-C直列回路になる
ただし対地容量を線路両端に振り分けπ形回路で表すのはあくまで近似
フェランチを正しく理解するには分布定数回路の知識が必要になる LCちょくれつでなら、海外のフェランチ効果の解説ふぇーざ図 みたいになりまするですな
負荷側のキャパシタへはVrが印加されるのでEc基準にIcの向きが垂直とわかり 電圧降下はjIcXc
送電路のリアクタンスは電流共有なのでIL基準にｊ回転して jjIcXL＝ -IcXL
jIcXc がほぼ0のときに 海外のフェランチ効果の解説ふぇーざ図 に一致しますですな、しらんけど(^p^;
本件で悩んでいた時に検索して見かけたのですが 位相順で暗記する場合
キャパシタはICE
インダクタはELI っていう覚え方が便利でありがてぇ ありがてぇ(^p^)
間違えた
Vr∠0=IcXc∠0でIc∠R=jIcですね
訂正しますンゴサーセン(^p^; 2019年電験二種 電力・管理科目二次試験問3(5)なンですけれども、
「図３の系統において、送電線路の中間点にある開閉所に
無効電力を高速に補償する装置を設置し、事故除去後、位相角δが
最大値に至るまでの間、遅れ無効電力を系統側に注入した場合、
小問(3)のときと比べ、位相角δの最大値はどう変化するか、
加速エネルギーと減速エネルギーの変化に触れながら２００字程度以内で説明せよ。」
という問題なんですが、解説書を見ると補償で母線の電圧降下が軽減して
電力相差角曲線(P-δ曲線)は大きくなるから減速エネルギーが大きくなり、
事故直後の相差角の増大は、比較的小さく抑えられるようなのですが、
疑問に思います。というのも、補償で加えるのが遅れ位相電流であるならば、
補償する以前は進み位相電流が優勢だったのであろうと思われます。
ということは直前の議論で言及していたフェランチ効果が生じていたはずで、
受電端電圧は送電端よりも増大されていたものと考えるからです。
進み位相の無効電流の解消はフェランチ効果の低減・解消を意味し、
受電端電圧の低下は、P=(1/X)*E0*E1*sinδ の受電端電圧E0 が減少するわけで
むしろ事故後最大相差角は増大するのではないでしょうか？ >>54
遅れ無効電力の注入＝進み無効電力の消費＝コンデンサ接続と等価
なので電圧が上昇する
発電機基準と負荷基準とで進み・遅れが逆になることに留意する
よく知られている例として
発電機の進相運転＝低励磁運転→（遅れ）無効電力を取り込み電圧が下がるが同期安定性を損なう 早速のご解説ありがとうございます
拝読したところ、どうやら
遅れ無効「電流」ではなく
遅れ無効「電力」を注入しているという所に関して、私の不理解、
誤認のアポリアがあるような気がしてきました、そこのところ調べてきまする、
ありがとうございました 電流でも同じこと
（無効電流とはあまり言わないと思うけど）
例えば
コンデンサを接続→進み電流が流れ「出る」＝（見方を変えれば）遅れ電流が流れ「込む」 補足
>>57 は系統から見た場合
コンデンサから見れば 進み電流が流れ込み遅れ電流が流れ出している ＿__ ━┓
／ ―＼ ┏┛
／ノ (●)＼ ・
. ｜ (●) ⌒）＼
. ｜ （__ノ￣ |
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＼ _ノ
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| |
| | 遅れ無効電力に対して、進み無効電力をぶつけて相殺させる、
端的に言えば力率改善コンデンサがまさにそれだと思うんですが、
遅れ無効電力に対して遅れ無効電力を注いだらますます遅れるだけちゃうんですか？(^p^; 例えば工場の配電系統にインダクションモータを接続して負荷を掛ける
工場系統からIMに有効電力と遅れ無効電力が流れる
更に進相コンデンサを取り付ける
工場系統からSCに進み無効電力が流れる ←等価→ SCから工場系統に遅れ無効電力が流れる
⇒どちらも相殺することに変わりはない
じっくり考えてください うーん・・・要はLC並列回路ですよね。
SCの進相電流は充放電共に（印加電圧位相からみれば）進相したまま、
誘導性負荷への遅相電流は（印加電圧位相からみれば）遅相のまま、
大きさ揃えてバランスさせた場合に両者が相殺して
キルヒホフの法則よろしく流入流出総和はゼロで、系統からの電流値が０になる、
ということですから進相コンデンサの充放電電流自体は進相のままだと思いまする。
しかしわれながらフリーハンドとは思えん精度の作図やな(^p^)カカカ自画自賛
>>62
電気回路を解析する場合電圧や電流の向きをあらかじめ決める
電圧は対地電圧であまり問題はないが電流は
・系統から負荷に流れる向きを正にとるのか
・負荷から系統に流れる向きを正にとるのか
によって位相が180°違ってくる
これが混乱のもと
ちなみに有効電力・無効電力とも保存性があるので
電力をいちいち電流に置き換えずに考えたほうが混乱が少ない 今回はエクセル先生に作図してもらいましたん(^p^;
進相無効電力内でも本来時刻をずらして前後で充電・放電を
繰り返していて進相無効電力内で充放電がバランスしていて（緑面積）、
地層無効電力内でも同様にバランス（すみれ色面積）、
それが力率改善して系統側無効電流を抑えられているときは
時を同じくしてバランス（赤面積）、
喫水線的なY軸の０じゃなくて 遅れか進相かで
符号を設けるというのもなんだかなぁ・・・ぐぎぎ
>>65
Ql や Qc は瞬時電力
無効電力ではない
無効電力は回路の状態が変わらなければ VIsinφで表される一定値
φの正負に応じて無効電力の負号も変わる
わかりにくいけれどそういうものと考えるしかない ごしんぱいというかご説明をありがとうございます。
学問ってのは古より連綿と続く議論でもあり
縁起というか謂れ（いわれ）や 見方、扱い方などの文化の発生を
伴うわけで、地頭だけで問題を解こうとすると文化との軋轢を生じ
学問的常識とは異なる見方になりかねない危険を伴います。
遅れを正とおく、無効電力の発生や消費という言い回し、
そういう電気電力畑での文化的素養の有無を問うのも、電験の試験の
役割なんだろうなぁ、と思い、批判的問題意識も程々にせねばならぬと
試験まで残り二週間ちょいの今、思っておりますです、はい。
度々スミマセン新規しつもんです(^p^;
おそらく耐圧や容量の問題でこれは架空の話になるのでしょうが、
もしも意図的にフェランチ効果を常態化して需要地の電圧を稼いだ場合
無効電力じゃない有効な負荷の増大時にはどうなるのでしょう。
電流が増えると電圧降下に伴う電圧が増えてしまい なんか気持ち悪いんですががが；
やっぱ負性抵抗回路なのかなぁ・・・しらんけど；(^p^; >>68
そういう疑問を自力で解決できるのが電験1種2種なわけでしょ
試験で参考書はNGだけど実務では何見てもいいんだし
>>54 の電験2種過去問・問2が答を与えてくれている
ご存知でしょうけど解答は
https://www.shiken.or.jp/answer/pdf/332/file_nm03/2019_2_2.pdf
電圧の大きさ一定でPQの関係を描いたものが受電端円線図 どうもですー
ああいう出題は、負荷や供給電力が一定のバヤイなんすよなぁ・・・
蛍光灯なんかが典型的な負性抵抗の例らしいんだけど
単体だと不安定というか破綻する動作になってまうので
安定器が必要やったんやねぇ・・・
現代ギジツなら遠隔地の実負荷に伴う負性動作にだって制御できるだろうから
送電経路の発熱ロスを避ける意味で、将来的にはフェランチも活用される時代が来るかもしれませんですな(^p^) ＞負性動作にだって制御
フェランチってる時は負荷増大時にErが増大してまうので一定電圧に保つために
Esの大きさを抑える制御をするニュアンスのことですん
あとはフェランチ状態を保つために
接続する分路静電容量の大きさ・量も切り替えるんでしょうなぁ・・・ しらんけど(^p^; > ああいう出題は、負荷や供給電力が一定のバヤイなんすよなぁ・・・
何が仰りたいのかちょっとよくわからんのだけど受電端のPQを変えれば何が起こるか計算できる
（受電端にCを付けた場合はQを負にする）
もっとも線路の抵抗を無視しているから送受端の有効電力は等しくなるが…
あの問題のポイントは五つの変数（Vs, Vr, δ, P, Q）の三つを決めれば残り二つが決まってしまうところ 算数的には、変数が五つあるなら 四つ固定されないと 一意には定まらんのでは？ >>74
実際には3つが独立変数で残り2つは従属変数って事では？ 右側[●]［２］が通常送電、需要家が加わると新たな電流は電源電圧の減少を伴い
他の需要家への供給を微小に減少する。安定点が電圧足りない状況であれば
系統側ががんがらせる、という補正制御で規定電圧をたもつ
左側［３］［４］がおフェランチ送配電の上記解釈、
需要家の増加が系統電圧の増加をもたらし、
他の需要家への供給を微小に増加させちまう。
トータルの電流増加が更なる電圧増大を招き増える側へ転がって行ってしまう！？
(直列に構成されている発電機側が負性ではない抵抗成分をも伴うでしょうから
あるていど相殺されて安定点がえられて破綻まではいかんかも、ですが)
>>74
問2の解答をよく検討されたし
方程式はちゃんと二つある
もっとも電圧を求める場合は一意に決まらないことがあるのは確か
問2(2)は0°≦δ≦45°に限定しているがこれがないとδ=75°も解となる
電圧が異常に低下した解が得られ電圧不安定性を惹き起こす >>76
今は図が見えないので半分想像
目に見えない電気が比較的安全確実に扱えているのは計算と実際とがよく合うから
なので電気工学ではまず計算ということになり
学生は1年から電磁気学と電気回路をみっちり仕込まれる
電験過去問・問2で実際にPQを変えて計算してみては？
Q<0（進み）でPを増やしたら本当にVrが大きくなるの？
これを簡易に検討するには電圧降下の近似式が有効
v=√3I(r cosθ+x sinθ)
だけどこれは v=(rP+xQ)/V と書ける
Pの増加は常に電圧降下の増大をもたらす 抵抗成分への電流Irと
容量性負荷への電流Icとの並列合成インピーダンスへの電流Izは
抵抗性負荷の増加でIz’に伸びて、
送電経路リアクタンスXLをXとして略記するけど
Izと直列構成だから電流共通で、
送電路リアクタンスの電圧降下によるVrの電圧上昇がフェランチ効果でしょうから
IzJXは Iz'jXにまで延長されるから、角 Vr-IzjX が鈍角にならん範囲では
抵抗性負荷の増大は受電端電圧の上昇を伴うだろうと思いまするぞ。
ご指摘の数式に着目して検討するのならば、
有効負荷を偏微分して大小を見りゃええのだろうとはおもいますが・・・
出題用に整理されていない数式を用いるというのはいやはやややこしそうで腰が引けますな；(^p^;できるんかな
× 有効負荷を偏微分して
○ Vr(を示す)式を有効負荷で偏微分して ていうかあれか。無限に増えてしまうように見えるとすればそれは 所詮 ゼノンの矢、みたいなものかもですな。
Vrが増えるにしても劇的に増大するわけじゃなけりゃバランス点は近くにあるのかもですな；しらんけど(^p^;
減らす要素がなくとも、たとえば（１／(2^n))を
ｎ＝0からn=1,n=2,...,ｎ＝無限大まで,延々と足しつづけていっても、
その総和は2に収束するだけ、みたいな。しらんけど(^ｐ^; 図は環境によって見えたり見えなかったりする
昨日の夕方は見えたが今は見えない
>>81
直感はしばしば危険で必ず計算で確かめることが大切
問2(2)の数値でいいからPQをいろいろ変えてVrを求めてみれば済む話をなんでややこしくする？
記号式計算法（複素計算）が一般化して図式計算法の利用範囲が限定されるようになった
Steinmetz氏の功績を無にしてはいけない
電圧降下の式は電験受けるなら3種から必須では？ その電圧降下の値は、送電経路の先の「負荷部分」における電圧降下の式ではござらぬか？
おフェランチ効果での電圧増加現象に寄与する電圧降下は、
あくまで送電経路のリアクタンス成分XLにおける電圧降下で御座る。
その電圧降下は、当然送電経路を流れる電流値に従属するわけでして； >>85
違います
送電線路における電圧降下
ただし送電線路における電圧降下とは
（送電電圧の大きさ）－（受電電圧の大きさ）
のことで（送電電圧の大きさ）－（電圧降下）で受電電圧が求められる
リアクタンスの電圧降下は確かに電流の大きさで変わるけれどPが変わると位相差も同時に変わるから…
確か以前にこんな話をしたような…
抵抗分を無視する限り Vs, Vr, δ, P, Q の関係式は電験過去問・問2がすべて
標準解答に解き方まで載っているんだから Excel に入れていろいろ計算すれば全部解決 問２のような遅れ位相のdot{I}のときはVs＞Vrでしょうけれど
おフェランチるような進み位相のdot{I}も同じ式で大丈夫なんすかね？
標準回答例の式①より、P=(1／Ｘ)*ＶｒＶｓsinδ らしいので、
Vr＝P＊X＊（1/(Vs sinδ)) となるとおもうので、VrはPに比例しているようですから
もしPが増えたら、Vrも増えるんすかね；しらんけど(^p^;)
R1の抵抗値変えてみた…Vrのピーク値を見る。
あれぇぇぇぇぇ(^p^;
10k:13.02802V
100k:13.02835V
1000k:13.02837V
そもそもが 系統用途じゃ低コストでくそデカイ容量性素子が実現していない以上架空の話でしたが
上記構成だと2Ωとかならまだ昇圧成分も残っているようですけれど、１Ωとか0.7Ωみたいな
有効電力になる抵抗部の電流がキャパシタの充放電電流に近い値になると昇圧消えちゃいますた。
充放電電流>>抵抗部電流だと昇圧が効くようですが電流がクソでかくなっちゃうんじゃ
送電電線内の抵抗分のロスが酷くなるのでメリットがあるかワカランかもですな；しらんけど(^p^; >>89
少し謝らなければなりません
標準解答の方法でPQをいろいろ変えて電圧を求めるのはちょっと筋が悪かった
実はこの問題は電力潮流計算の例題として最初に出てくるもので解析的に答えが出せるほぼ唯一の例として有名
普通のアプローチは sin^2+cos^2=1 を使ってδを消去すると Vr^2 に関する2次方程式が出てくるというもの
その解を以下に載せておく（Vs=1.0 p.u.，X=0.5 p.u.）
Vr^2 = [ 1-Q + sqrt{ (1-Q)^2 - ( P^2 + Q^2) } ] /2 （根号内未整理）
Pの増加に対しては常にVrが低下することがわかると思う フェランチってる時はQ＜０だと思いますぐゎ
ホントにその式で大丈夫っすか？！（・ω・； 【イスラエル首相】 幼児にマイクロチップを義務化
://mevius.5ch.net/test/read.cgi/baby/1663472592/l50
>>92
PICの時代キター！！！(^p^)（ちがう >>91
大丈夫
手元の潮流計算プログラムで何点か計算し一致することを確かめている
この式からわかることは
・Q=0でPだけ増やす→電圧が低下しδが90°に達する前に送電できなくなる
・受端にCをつないでQ<0とすると電圧低下を抑制送電できるようになる
・Q=0ならP<0（逆潮流）の場合でも電圧は「低下」する
・系統電圧調整には無効電力の調整が重要でそのために調相設備がある あざーっす、いや、じつはエクセルに上記式突っ込んだら√(負)の段階で数字じゃないエラーになってもうたんす；
ワークシート関数の使い方がへたなのか、虚数に撥ねれない・・・ぐぎぎ
先のシミュレーとのも負荷増やすとＶｒはへってしまいまする、
綺麗にフェランチるにはＩｚ＝Icな感じでｊ軸方向向いてもらいたいところですが
有効負荷電流が増えると即座に寝ちゃうみたいですねぇ・・・
数式をきちんと理解できていれば自明のことなのかもですがイマイチどういう式なのか判ってませんサーセン;(^p^; >>95
根号内未整理とわざわざ書いたのは2次方程式の公式を踏まえたもの
根号内を整理すると
1-2Q-P^2
となるのでQ=0でP>1だと負になる（電圧崩壊して送電できない状態） ちょっと補足
P，Q は電験過去問のとおりあくまで電力であって電流ではない
計算条件は過去問と同じ（Vs=1.0 p.u.，X=0.5 p.u.）
電験では P=0.5 p.u.，Q=0 の場合を求めている
等面積法のところで出たとおり両端の電圧が 1.0 p.u. に維持されていれば P の限界は 2.0 p.u.
Q=0 ならこれが 1.0 p.u. までしか送れない どうも単位法って却ってわけわからんくなるので苦手意識が消えないのですが
電源側の容量を１として計算するならエネルギー保存則で負荷に回生成分とかないなら
負荷が1を超える訳がそもそもなく、それを超えるのなら逆潮流生じちまう様に
思わなくもないのですが無効電力が負なら2まではいくはずなんですか…うーんむ、訳ワカラン(^p^;
あれかな、この式では電圧に着目した単位化で、電流が別次元でバランスしてくれるのかなぁ・・・ぐぎぎ
円の式も送電円受電円などで登場しますが勉強不足であれもまだ理解及ばず今回のご指摘も時間をかけて
おいおい読み返しつつ咀嚼したいと思います(すぐの理解はちょっと無理っぽいですさーせん）ありがとうございました・・・ 単位法は電力工学の計算問題では必須なのでいずれマスターされますよう
これなくして故障計算とか潮流計算はできないと言えるほどのものだが慣れが必要かも 
