- ベストアンサー
積分回路についての疑問
初めての質問なので言葉使いが下手ですか、ぜひアドバイスをください。お願いします。 ある電気的な実験を行いました。回路には、「抵抗Ｒ１」と「抵抗Ｒ２＆コンデンサーＣ」の並列回路（積分回路）を組み込んでいました。 そこに、様々な周波数の電流（電圧）を流し、「抵抗Ｒ１」と「抵抗Ｒ２＆コンデンサーＣ」の合成インピーダンスを求めました。理論的に、コンデンサーは周波数に依存性があり、高周波になるほど抵抗値は減衰すると考えられます。 よって、ある周波数を越えてからは、、「抵抗Ｒ１」と「抵抗Ｒ２」の並列回路になり合成インピーダンスは変動しなくなると考えられます。 しかし、実験を行った結果、約１００[kHz]までは、実験値と論理的な値はほとんど同じになったのですか、約１００[kHz]を越える電流（電圧）を回路に流したところ合成インピーダンスは急に減衰してしまいました。 なぜなのでしょうか？？ぜひ、するどいアドバイスをお待ちしています。 よろしくお願いします。
- hardbitter
- お礼率37% (3/8)
- 物理学
- 回答数6
- ありがとう数4
- みんなの回答 （6）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
>理論値の場合インピーダンスは、909[Ω]以下にならないことはわかります。 >しかし、実験結果から909[Ω]以下になってしまいました。 >その理由がわからなくて困ってます。 .... どのような部品を使いどんな配線で接続してるのか不明なので、推測だけですが....。 高い周波数でインピーダンスが下がるというから、「浮遊容量（寄生容量、ストレーキャパシタ）」がきいているのでしょう。 [参考ページ] 回路図に現れないコンデンサ http://www2.tky.3web.ne.jp/~kiyoshi3/m_basic/part_x0.htm#stray_cap
その他の回答 (5)
[誤記訂正] 純粋なR,C ならばインピーダンスが「909オーム」以下にはなり得ません。
補足
回答ありがとうございます。 理論値の場合インピーダンスは、909[Ω]以下にならないことはわかります。 しかし、実験結果から909[Ω]以下になってしまいました。 その理由がわからなくて困ってます。 お願いします。
>R,Cの素子値は? >・・・抵抗値のことでしょうか？Ｒ１は１[ｋΩ]、Ｒ２は１０[kΩ]、Ｃは0.015[μF]となっています。 >インピーダンスが最低になる周波数は？ >・・・理論的に計算すると周波数１０[kHz]で約９０９[Ω]よなりました。そして、実験では、１[MHz」で約５９５[Ω]となりました。 純粋なR,C ならばインピーダンスが90.9オーム以下にはなり得ません。 抵抗やコンデンサーに寄生L,C があるのです。 R1,R2,C のおのおの単体でのインピーダンスを測定してみて、容疑者の割り出しを試みるのが早道のようです。
お礼
抵抗やコンデンサーに寄生L,C があるのですか。 なるほど～今度はおのおののインピーダンスを出してみます。 ありがとうございます。
>.... １００[kHz]を越える電流（電圧）を回路に流したところ合成インピーダンスは急に減衰してしまいました。 > なぜなのでしょうか？ 抵抗素子に寄生するLのせいだと思われます。 (1) 抵抗の寄生容量(C)だけなら「インピーダンスはゆるやかに減少」しますが...。 (2) Cと直列の抵抗素子には寄生インダクタンス(L)があるでしょう。 直列Cとの共振周波数ちかくで「インピーダンスは急に減少」しそうです。 抵抗素子は何？ R,Cの素子値は? インピーダンスが最低になる周波数は？.....
補足
アドバイスありがとうございます。そして、こちらの説明不測ですいませんでした。 抵抗素子は何？ ・・・すいません、よくわからないです。 R,Cの素子値は? ・・・抵抗値のことでしょうか？Ｒ１は１[ｋΩ]、Ｒ２は１０[kΩ]、Ｃは0.015[μF]となっています。 インピーダンスが最低になる周波数は？ ・・・理論的に計算すると周波数１０[kHz]で約９０９[Ω]よなりました。そして、実験では、１[MHz」で約５９５[Ω]となりました。
- mazimekko3
- ベストアンサー率38% (74/194)
なにで測定したのでしょう？ 交流ブリッジ？それとも電圧計&電流計？
補足
説明不測ですいませんでした。 一応、オシレータとオシロスコープを実験に用いました。 そのほか、不足の事があれば何でも聞いてください。
- Cupper
- ベストアンサー率32% (2123/6444)
CとRなのでハイパスフィルターになっていると思われます。 in out ──（Ｃ）─┬─ （Ｒ） ─────┴─ これは典型的なハイパスフィルターです ※ＣとＲを入れ替えるとローパスフィルターになります。
補足
アドバイスありがとうございます。 一応、実験ではローパスフィルタを用いたのですが・・・。 ┬―――(電源)――――┬ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ――(R2)――｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ (R1) ｜ ｜ ｜ ―――――――(Ｃ)――― こんな感じです。下手な回路図ですいません。
関連するQ&A
- 電気回路の問題を教えてください
次の電気回路の問題が判らないので助言お願いします ・抵抗RとコンデンサCの並列回路に直流電圧100Vを加えると2.5Aの 電流が流れ、周波数50Hzの交流電圧100Vを加えると4Aの電流が流れた 抵抗RとコンデンサCの値を求めろ 抵抗は求められるんですがコンデンサがわからないので教えてください
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- RC回路の問題で・・
RCの並列回路の問題で 自分の数学力の無さなのか・・解けない物があります RC並列回路があって実効値100V、10Aの時 Z=100/10 で10Ω 抵抗に流れる電流とコンデンサに流れる電流は等しく 抵抗流れる電流IR＝V/R コンデンサに流れる電流IC=ωCV 上記二つの式を等しいとおいて IR=IC V/R=ωCV R=1/ωC となる また、RとCの並列回路にインピーダンスZは Z=(R×(1/ωC))/(√（R^2+（1/ωC）＾2）) と書いてあるのですが・・インピーダンスがこんな計算式になるのかよくわかりません・・。 分かりずらくてすみません。。
- ベストアンサー
- 科学
- 直流回路の電流について
教えてください！**抵抗ＲとコンデンサCの直流回路がある。 抵抗Rは10Ω、コンデンサの容量は10μFであるという。この直流回路の電流を求めよ。ただし、電源電圧Vは２０V、周波数ｆは1ＫＨｓとする。 これを解いてみましたが、でてきた数値がなんだかおかしいような気がして。教えてください。これのインピーダンスＺ＝√Ｒの２乗+（1/ｗｃ）2乗に代入すると√35356これをオームの法則（Ｉ＝Ｖ/Ｒ）で解くと0.106Ａになってしまっておかしいですか？分かりません教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- 共振回路が分かりません
LCを使った共振回路について教えて下さい。 これは、直列にしても並列にしても単純にLによる誘導性インピーダンスとCによる容量性インピーダンスが等しくなる周波数においてインピーダンスが低下する現象であることは分かるのですが、 なぜそれだけでこのような鋭い共振ピークが出るのでしょうか？ 共振周波数からずれた周波数であっても単に電圧の位相より電流の位相が遅れるあるいは早いだけでそこまで利得に影響するとは思えないのですが、どうなのでしょうか？
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 表示灯の暗点灯
LEDの点灯回路において回路が閉じられていないにもかかわらず誘導電流により暗点灯してしまう場合、メーカのカタログなどをみると「表示灯と並列に抵抗（R)もしくは抵抗・コンデンサ（直列CR)を取り付けて、表示灯のインピーダンスを下げることにより対策して下さい」とありますが、並列に抵抗をつけても表示灯自体のインピーダンスは下がらないのでは？ また、並列に抵抗をつけることによって合成インピーダンスをさげるという意味ならわかるのですが。 また、合成インピーダンスを下げても回路に全体に流れる電流は増えてしまうのでは？ また、RとCRではどちらが効果高いのでしょうか？
- 締切済み
- 自然環境・エネルギー
- ゲルマニウムラジオの回路について
高校物理勉強中のものです。共振周波数について勉強しておりました。 以下のゲルマニウムラジオの回路について質問があります。 http://phoenix-design.at.webry.info/201104/article_6.html 周波数fの電波をこの回路で共振させるときはf=1/2π√LCを 満たすことができれば電波を受信できると考えていいでしょうか。 この条件で電波をうまく受信できると仮定すると、ちょっとおかしいのではと 思ってしまいます。 クリスタルイヤホンがないとすると、このときアースした方（地球）には 電流が流れず、同調回路をぐるぐる電流が回るようになるかと思います。 ※アンテナと地球にかかる電圧をV=Asinωtとして一応インピーダンスは 計算できました。 この状態で同調回路の両端にダイオードとイヤホンをつけても 共振するのかがよくわかりません。 ダイオードは復調のために必要なのはわかっております。 しかし、イヤホンとダイオードをつけると、アンテナからアースまでの全体の インピーダンスが変わり、f=1/2π√LCという条件では共振しないのではと 思ってしまいます。 この全体のインピーダンスを計算しようと思ったのですが、ダイオードとイヤホンを コンデンサーとして扱うのか抵抗として扱うのかがわからず、できませんでした。 一応ダイオード＋イヤホンが抵抗であると仮定してインピーダンスを計算して 見ましたが、これはLCR並列回路となり、ω=1/√LCのとき、やはり地球に流れる 電流は最小になるということがわかるだけで、イヤホン側にどれほど電流が 流れるかはわかりません。ダイオード＋イヤホンを抵抗(r)＋コンデンサー(c)として計算 しなければいけないとなると、この部分のインピーダンスが √(r^2+(1/ωc)^2)となるかと思いますが、この先はどうしたらいいかわかりません。 ダイオード＋イヤホンは抵抗＋コンデンサーとして考えて計算するのか、 2つの抵抗として考えるのか、また、なぜf=1/2π√LCという条件でも イヤホン側にたくさん電流を流すことができるのか、 以上よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- CR並列回路について教えてください（電気）
はじめまして。 時定数τ＝１μｓのＣＲ並列回路に非常に早い（例えば１０の（－）１０乗など）パルスの電流を入れ、検出したいのです。 Ｒに電流を通して電圧で検出したいのです。しかし、周波数が非常に高いためＣのインピーダンスが小さくなり、Ｒには電流が流れないと思うのです。すると、Ｒで電圧は発生しないはずです。 実際はしっかり検出できているのですが、意味がわかりません。 Ｒに電流が流れているってことですか？ うまく説明ができていませんが、ご教授お願いします。
- 締切済み
- 大学・短大
お礼
アドバイスありがとうございます。 ・・・「浮遊容量」。初めてその言葉を聞き、少し調べて見ました。 浮遊容量：配線のための電線やパターン、部品内部の端子間が持つ静電容量。直流や低周波では無視できるが、高周波になると回路の動作に色々な影響を与える。 確かに、この実験で低周波では理論値どうりなのに、高周波になるほど変化がありました。すごく、この「浮遊容量」という現象に近い気がします。 これで、僕の悩み（モヤモヤ）が晴れた気がします。 本当にありがとうございました。