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2019年6月

  • 2019年6月30日

RL直列回路の過渡現象(交流回路)

本記事では、交流電源が接続された$RL$直列回路における過渡現象について解説する。 回路方程式 図1に波高値$E_m$,周波数$\omega$である交流電源$e=E_m\sin\omega t$,抵抗$R$,インダクタンス$L$が接続された$RL$直列回路を示す。   図1 $RL$直列回路   図1の回路にキルヒホッフの第二法則を適用すると、回路方程式は、 $$L\frac{ […]

  • 2019年6月29日

自流式発電所を設置する河川の年間平均流量と発電所の最大出力

本記事では、自流式発電所を設置する河川の年間平均流量と発電所の最大出力の関係について、例題を通じて解説する。 自流式発電所を設置する河川の年間平均流量と発電所の最大出力:例題 出典:電験二種二次試験「電力・管理」 平成30年度問1 河川の流域面積が$200\mathrm{km^2}$,年間降水量が$1500\mathrm{mm}$,流出係数$0.7$の河川がある。 この河川に最大使用水量が年間平均 […]

  • 2019年6月28日

RLC直列回路の過渡現象のラプラス変換による解法(直流回路)

本記事では、直流電源が接続された$RLC$直列回路における過渡現象について、ラプラス変換を用いた解法について解説する。 回路方程式 図1に直流電源$E$,抵抗$R$,インダクタンス$L$,静電容量$C$が接続された$RLC$直列回路を示す。 このとき、スイッチが入る前には$C$は充電されていないものとする。   図1 $RLC$直列回路   図1の回路にキルヒホッフの第二法則を […]

  • 2019年6月27日

RLC直列回路の過渡現象(直流回路)

本記事では、直流電源が接続された$RLC$直列回路における過渡現象について解説する。 回路方程式 図1に直流電源$E$,抵抗$R$,インダクタンス$L$,静電容量$C$が接続された$RLC$直列回路を示す。 このとき、スイッチが入る前には$C$は充電されていないものとする。   図1 $RLC$直列回路   図1の回路にキルヒホッフの第二法則を適用すると、回路方程式は、 $$L […]

  • 2019年6月26日

RC直列回路の過渡現象(直流回路)

本記事では、直流電源が接続された$RC$直列回路における過渡現象について解説する。 回路方程式 図1に直流電源$E$,抵抗$R$,静電容量$C$が接続された$RC$直列回路を示す。 このとき、スイッチが入る前には$C$は充電されていないものとする。   図1 $RC$直列回路   図1の回路にキルヒホッフの第二法則を適用すると、回路方程式は、 $$Ri+\frac{1}{C}\ […]

  • 2019年6月25日

RL直列回路の過渡現象(直流回路)

本記事では、直流電源が接続された$RL$直列回路における過渡現象について解説する。 回路方程式 図1に直流電源$E$,抵抗$R$,インダクタンス$L$が接続された$RL$直列回路を示す。   図1 $RL$直列回路   図1の回路にキルヒホッフの第二法則を適用すると、回路方程式は、 $$L\frac{di}{dt}+Ri=E ・・・(1)$$   回路方程式の解法 過 […]

  • 2019年6月24日

無損失線路における電圧・電流

分布定数回路において、$R=G=0$が成立する場合、その回路は無損失線路という。 本記事では、無損失線路における電圧・電流の式を導く。 電信方程式からの導出 図1に送電線の分布定数回路を示す。   図1 送電線の分布定数回路   図1における送電線の電信方程式は、 $\begin{cases} \displaystyle{\frac{\partial^2 v(x,t)}{\pa […]

  • 2019年6月21日

任意の分布定数回路における電圧・電流

本記事では、任意の分布定数回路における電圧・電流の式を導く。 基礎方程式のラプラス変換 図1の送電線の分布定数回路における基礎方程式は、分布定数回路の記事の$(5),\ (6)$式より、   図1 送電線の分布定数回路   $$\begin{cases} -\displaystyle{\frac{\partial v(x,t)}{\partial x}}=L\displayst […]

  • 2019年6月20日

無ひずみ線路における電圧・電流

本記事では、無ひずみ線路における電圧・電流の式を導く。 無ひずみ線路の関係式 図1の送電線の分布定数回路において、回路定数$L,\ R,\ C,\ G$に次の関係がある線路を無ひずみ線路という。 $$\frac{R}{L}=\frac{G}{C}=\alpha ・・・(1)$$   図1 送電線の分布定数回路   一方、図1における分布定数回路の基礎方程式および電信方程式は、 […]

  • 2019年6月19日

分布定数回路の基礎方程式と電信方程式

分布定数回路とは、回路素子が空間的に分布している電気回路のことをいう(対義語は集中定数回路)。 本記事では、分布定数回路の式を導入し、回路の電圧・電流がどのような挙動を示すかを導く。 分布定数回路の基礎方程式 図1に送電線の分布定数回路を示す。 図1 送電線の分布定数回路   図1において、送電線のある点から距離$x$の点における電圧および電流を$v(x,t),\ i(x,t)$とすると […]