- 2022年6月23日
三相多重インバータ（12パルスインバータ）
本記事では、三相多重インバータとその回路例として「12パルスインバータ」について解説する。 12パルスインバータの回路構成 三相多重インバータの例として、12パルスインバータの回路構成を図1に示す。 図1 12パルスインバータ 図1の回路は、三相電圧形インバータ（2レベルインバータ）を2台用いており、それぞれのインバータを結線の異なる変圧器を介して直列接続された構成とな […]
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定理・公式の証明
- 2022年6月16日
単相多重インバータ（直列単相二重インバータ）
本記事では、単相多重インバータとその回路例として「直列単相二重インバータ」について解説する。 多重インバータとは 同じ出力が可能な複数台の変換装置を、それぞれの出力波形の位相をずらして合成することにより、新たな出力を得る手法を多重化という。 インバータを複数台使用した多重インバータの場合、複数の出力を組み合わせることで大容量化できることに加え、出力波形に含まれる高調波成分を除去し、波形改善を行うこ […]
- 2021年12月13日
電気回路の法則・定理まとめ
本記事では、電気工学の基礎となる電気回路の法則・定理のうち、本サイトで解説したものについてまとめる。 電気回路とは 電気回路（electric（またはelectrical） circuit）とは「各々の性質をもつ回路素子を、それぞれの端子にて相互に接続することで、全体として所定の性質が満たされるように構成されたシステム」を示す。 回路素子を他の素子と接続する点を端子（terminal）といい、図1 […]
- 2021年11月15日
ミルマンの定理の導出
本記事では、回路計算に使用する手法の1つであるミルマンの定理を導出する。 ミルマンの定理の概要 ミルマンの定理（Millman’s theorem, 帆足−ミルマンの定理、全電圧の定理ともいう）は、複数の電圧源および直列アドミタンスが並列接続された回路の開放電圧を求めるために使用される。 図1のような$n$個の電圧源$\dot{E}_1,\ \dot{E}_2,\ \do […]
- 2021年10月16日
さまざまな交流波形のフーリエ級数展開まとめ
フーリエ級数展開（Fourier transform）とは、複雑な周期関数を、三角関数といった単純な周期関数の和で表すことである。 本記事では、さまざまな交流波形のフーリエ級数展開の式を導出してまとめる。 フーリエ級数展開の概要 周期$T$である$x$の関数$f\left(x\right)$のフーリエ級数は、次式で表される。 $$\begin{align*} f\left(x\right)& […]
- 2021年9月30日
三相電圧形インバータ（2レベルインバータ）
本記事では、直流を三相交流に変換する回路の一種である「三相電圧形インバータ（2レベルインバータ）」について解説する。 三相電圧形インバータの回路構成 三相電圧形インバータの回路構成を図1に示す。 図1 三相電圧形インバータ（2レベルインバータ） 図1の回路は、スイッチ（図ではトランジスタ）$\mathrm{S}_1\sim\mathrm{S}_6$および逆並列ダイオード […]
- 2021年8月19日
ジュールの法則と最小発熱定理
本記事では、ジュールの法則に関する式の導出、および関連する項目として「最小発熱定理」について解説する。 ジュールの法則の概要 ジュール熱 「導体中を電流が流れる」ということは、「その抵抗に逆らって電荷を高電位側から低電位側に移動させる」ことを意味する。 この電荷の移動は、導体に印加された電界が仕事をすることによってなされ、導体中の電子を加速させ運動エネルギーを与えることになる。 このとき、加速され […]
- 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（Ohm’s Law）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$ […]