• 2021年8月6日

さまざまな交流波形の平均値・実効値まとめ

本記事では、さまざまな交流波形の平均値・実効値、およびそれらの値から導かれる波形率・波高率をまとめる。 各指標の定義式 平均値 平均値は、1周期間でとりうる瞬時値の平均の値となる。 周期$T$の交流波形$v\left(t\right)$の平均値$V_\mathrm{avr}$は、次式で計算できる。 $$V_\mathrm{avr}=\frac{1}{T}\int^{T}_{0}\left|v\le […]

  • 2021年7月30日

オームの法則の導出と類似法則(アナロジー)

本記事では、オームの法則の式の導出と、他分野における類似法則について解説する。 オームの法則の導出 オームの法則は「均一の物質から成る導線の2点間の電位差は、2点間に流れる電流に比例する」というものである。 法則自体は実験的に導かれたものであるが、ここでは導体内の電子の運動を考えることによってオームの法則の式を導出する。 導体断面を流れる電流 図1のように、長さ$l$,断面積$S$の円筒形の導体内 […]

  • 2021年2月6日

RLC直列回路の過渡現象(直流回路)の例題

本記事では、$RLC$直列回路の過渡現象の例題として、旧制度の電験一種の過去問題を取り上げる。 RLC直列回路の過渡現象(直流回路):例題 出典:電験一種筆記試験「理論」 昭和46年度問3 (問題文の記述を一部変更しています) 図1の回路において、スイッチ$\mathrm{S}$を閉じた後の$\mathrm{A-B}$間に現われる電圧の変化を求め、$R=\displaystyle{\frac{4} […]

  • 2020年12月13日

相互誘導回路の過渡現象(交流回路)

本記事では、交流電源が接続された、相互インダクタンスを含む相互誘導回路における過渡現象について解説する。 回路方程式 自己インダクタンスがそれぞれ$L_1,\ L_2$,および相互インダクタンス$M$となる2つのコイルを向かい合わせ、波高値$E_\mathrm{m}$,周波数$\omega$である正弦波交流電源$e=E_\mathrm{m}\sin\left(\omega t+\theta\rig […]

  • 2020年11月29日

相互誘導回路の過渡現象(直流回路)

本記事では、直流電源が接続された、相互インダクタンスを含む相互誘導回路における過渡現象について解説する。 回路方程式 自己インダクタンスがそれぞれ$L_1,\ L_2$,および相互インダクタンス$M$となる2つのコイルを向かい合わせ、直流電源$E$,抵抗$R_1,\ R_2$を接続した相互誘導回路にて、時間$t=0$でスイッチを閉じた状態のものを図1に示す。   図1 相互誘導回路 &n […]

  • 2020年9月20日

ブリッジ回路の平衡条件と各種ブリッジ回路まとめ

本記事では、ブリッジの平衡条件について触れ、本サイトで解説した各種ブリッジ回路についてまとめたものである。 ブリッジの平衡条件 図1のように、電源の接続点から2つのインピーダンスの並列回路に分岐し、その中間に「橋を渡す」ように検出計(検流計やオシロスコープなどの計器)が接続されたものをブリッジ回路という。 (図1は交流電源が接続されているが、直流電源を用いることもある)   図1 ブリッ […]

  • 2020年8月22日

インダクタンス測定用ブリッジ回路まとめ

本記事では、インダクタンス測定に用いられるブリッジ回路について解説する。 ヘイブリッジ回路 ヘイブリッジ回路(Hay bridge circuit)は、図1に示すような抵抗とインダクタンスの直列回路および抵抗と静電容量の直列回路が各種1つずつ(かつそれらの回路が対向している)、および2つの純抵抗で構成されるブリッジ回路である。 インダクタンスの測定のほか、周波数の測定に用いられる。   […]

  • 2020年7月27日

静電容量測定用ブリッジ回路まとめ

本記事では、静電容量測定に用いられるブリッジ回路について解説する。 キャパシタンスブリッジ(デソーティブリッジ)回路 キャパシタンスブリッジ回路(Capacitance bridge circuit)は、図1のように既知の抵抗$R_1,\ R_2$および可変容量$C_\mathrm{s}$を用いて、未知の静電容量$C_x$を測定する回路である。 デソーティブリッジ回路(De Sauty’ […]

  • 2020年7月13日

抵抗測定用ブリッジ回路まとめ

本記事では、抵抗測定に用いられるブリッジ回路について解説する。 ホイートストンブリッジ回路 ホイートストンブリッジ回路(Wheatstone bridge circuit)は、図1のように既知の抵抗$R_1,\ R_2$および可変抵抗$R_\mathrm{s}$を用いて、未知の抵抗$R_x$を測定する回路である。     図1 ホイートストンブリッジ回路   未知の抵 […]

  • 2020年5月24日

LC並列回路の過渡現象(直流回路)

本記事では、直流電源が接続された$LC$並列回路における過渡現象について解説する。 回路方程式(スイッチ開→閉) 直流電源$E$,抵抗$R_0$,静電容量$C$,インダクタンス$L$が接続された$LC$並列回路にて、時間$t=0$でスイッチを閉じた状態のものを図1に示す。 (図1の回路では、$L$および$C$に過大な電流が流れるのを防ぐため抵抗$R_0$を挿入している)   図1 $LC […]