- 締切済み
やっぱりＶは0ですか？
交流電源とコイルをつないだとき、誘導起電力が発生しますが、コイルをまたぐように、交流の電圧計で測ると、電圧は相殺され、やっぱり常に0Ｖを示すんでしょうか。ということは交流電源を、交流の電圧計でまたぐように測っても0Ｖでしょうか。それとも交流電源も誘導起電力も位相が違うだけなのでその実効値（交流電源と誘導起電力の実効値は同じと思います）が示されるのでしょうか。・・・(1) また上記の場合、つないでいいのかわかりませんが、直流の電圧計で測っても0Ｖですか？・・・(2) 上に関連して、交流電源で、抵抗、コイル、コンデンサーの直列回路のときでも、コイルの両端を交流の電圧計で測ると常に0Ｖなんでしょうか？・・・(3) (2)と同じように直流の電圧計で測っても0Ｖですか？・・・(4) 交流電源のとき、直流の電圧計、電流計を使っていいんでしょうか。・・・(5) 自分の予想では(1)～(4)はすべて0Ｖと思いますが、どの本を見ても、電圧計で測って、というような記述がないので自信がありません。 簡潔でいいので、(1)～(5)のお答えよろしくお願いします。
- merunyan
- お礼率56% (177/315)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数0
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
みんなの回答
- semikuma
- ベストアンサー率62% (156/251)
基本的なところを勘違いしているようですが、誘導起電力は電流変化を打ち消す方向に発生します。 分かりやすく言うと、直流に対する「抵抗」と同等の働きをし、「電圧降下」を生じます。 理解しやすいように(3)から説明すると、電源電圧をV0、抵抗をRR、コンデンサのインピーダンスをRC、コイルのインピーダンスをRLとして、コイルの両端ではRL・V0/(RR+RC+RL)の電圧が観測されます。 銅線部分にはインピーダンスはない(無視できるほど小さい)ので、(1)の場合、コイルの両端の電圧＝電源電圧です。 交流電圧計は、直流電圧計の入力を整流したものです。 従って、耐圧が十分であれば、直流電圧計で交流電圧を計っても構いませんが、指示値は0となります。 逆に交流電圧計で直流を計ると、指示値は実際の1.4倍くらいになります。
関連するQ&A
- 交流の電流、電圧
抵抗Rの抵抗と自己インダクタンスLのコイルを交流電源に直列に接続したところ 抵抗の両端とコイルの両端の電圧が等しくなった 交流電源の実効値をVeとして抵抗の両端の電圧の実効値を求めよ ただしコイルの抵抗や電源の内部抵抗等は無視する 上の問題でまず疑問に思ったのが、抵抗とコイルの両端の電圧がそれぞれ等しい という表記についてです 直列接続なので電流は共通でありI(t)=√2Iesinωtとおけます ただしIeは電流の実効値でありωは各周波数、tは時間です ここで抵抗の両端電圧をVrとおくとオームの法則より Vr=√2IeRsinωtです またコイルの両端電圧をVlとおくと誘導リアクタンスがωLであるので Vl=√2IeωLcosωtです 問題文よりVr=Vlとなりますが、正弦曲線と余弦曲線なので 完全に重なることはありえません つまりある一点ではVr=Vlとなり得ますが、他の点では等しくなりません 電圧が等しいというのは常に等しいということではないのでしょうか？ これが疑問に思ったことの一つ目です また参考書や教科書でよく目にするのですが、ベクトル図で解く解法があります (この場合は複素平面で考えるものではなく単純に電流や電圧の実効値を 基準とした位相のズレをベクトルで表すタイプのものです) あのベクトル図で電圧の合計などが求められるのがよく理解できません 上の例で言えば共通の電流の実効値をIe、 抵抗の両端の電圧の実効値をVer、コイルの両端の電圧の実効値をVel とすると、Ieを横軸にとってベクトル図を書きますよね このときVerはIeと同じ方向に伸ばし、Velは90度反時計回りに伸ばします この合成ベクトルが電源電圧の実効値Veに等しくなるという求め方です 納得できない理由はIeという電流が流れてる時、抵抗の電圧はたしかに Vr=IeRで表されますが、コイルの電圧はVl=IeωLではありませんよね？ 一般的な式としては成り立ちますが、Ieという電流が流れてる瞬間は コイルは電圧が先に進むのでVl=0となります にもかかわらずベクトル図ではIeを横軸にとってそれを基準に90度ずらして 合成すると電源電圧の実効値が求まるというのはいささかよく分かりません 以上長文ですが2つの疑問についてご教授願いたいと思います
- ベストアンサー
- 物理学
- コイルに交流電流が流れるときに発生する誘導電圧について。
高校物理の電気と磁気、交流について勉強をはじめました。 コイルに交流電流を流し、そのときにコイルにかかる電圧の定式化の部分で、位相について、いまいち納得いかない部分があります。 コイルにかかる電圧は、電流に対して、位相がπ/2だけ進んでいるって書いてあるんですが、そもそも、コイルに電流が流れることにより、誘導起電力が発生するわけで、なぜ、電圧の位相が進んでいるのか分かりません。 これは、電圧が、電流に対して3π/2遅れていると言い換えてはいけないものなのでしょうか？？ よろしくお願いいたします！
- 締切済み
- 物理学
- 交流電力（R-L直列回路で）の求め方について（お願いします。）
お世話になります。 標記について、参考書などではＲ－Ｌ直列回路を例にして説明しているのをよく見かけます。 交流電力を求めるに際し、電圧に基準にして、コイル（インダクタンス）があることから、回路には遅れ電流が流れるという説明がなされています。 しかし、直流の回路においては、電流は一定になることから、抵抗、コイルの電圧を計算して合成電圧を求め電流との関係を説明することになると思います。 電圧を基準にしたとしても、直列回路においては抵抗にかかる電圧とコイルかかる電圧の合計が電源電圧になることから、それぞれの電圧がわからないことから、回路電流の大きさは直ぐに求めることは困難であり、電圧との位相差を求めるもの面倒になると思います。ただ、イメージとして電圧を基準にすると遅れ電流が流れるというのはわかりますが・・・。 ただ、交流電力をベクトル図で示す場合、電圧を基準にとり、ある位相差θの電流のベクトルをとって、その電流をcosθとsinθに分けて考えるのがわかりやすいと思うのですが、どうしても入口のところで電圧を基準に取った場合の電流ベクトルの描き方に混乱してしまいます。 R-L直流回路の電流ベクトルはこうなる！！といってしまえばそれまでですが。直流回路では電流が一定で各要素の電圧をに違いが生じることから、合成の電圧を求め、その位相差をだすというのが考えやすいと思いますが、電圧を基準にして、電流の位相を考えるにはどのようにすれば良いのでしょうか。電源電圧は各要素の合成になることから、電流を基準にして各要素の電圧のベクトルを考えてから合成の電源電圧のベクトルを求めるべきと思うのですが・・・。 なかなかわかりづらい文章で申し訳ございません。 例えば、直流回路で抵抗１６Ω、誘導リアクタンス１２Ωで、電源に１００Vを加えた場合を考えると、ベクトル図を考える場合、合成のインピーダンス（２０Ω）から回路電流（５A）を求め、これを基準に取り、それから各要素の電圧（抵抗の電圧：８０Ｖ コイルの電圧：６０Ｖ）の大きさ、これらの遅れ又は進みの電圧を記載してから合成電圧（１００Ｖ）を作図して位相差（tan-1（60/80）・・・の進み電圧）をだすものと思いますが、これを電圧を基準にとって電流の位相差を考えるにはどのようにすれば良いのでしょうか。 イメージいにくい内容かもしれませんが何卒宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 逆起電圧
毎度お世話になります。 例えば電源、リレー、コイルが直列に接続された 回路があるとします。 SW-OFFにより、リレー接点部には逆起電圧が生じると思います。 ?生じる逆起電圧の大きさ（ピーク値）は電源電圧の 大きさ(回路を流れる電流）によって変わりますか？ 実際やってみたところ、CV_12Vでも1Vでも同じような値でした。350V前後。 でも0.1Vくらいでやってみたら60Vくらいでした。 逆起電圧の大きさ（ピーク）というのは、接点部の絶縁破壊電圧までしかならず、電源電圧によってそのサージの時間が変わるだけなんでしょうか？ 上記の0.1Vだと、コイルに蓄えられたエネルギはすぐ消費されてしまうので、逆起電圧はそれほど大きくならなかったのか？ ?L成分による逆起電圧、1）コイルの自己誘導とか2）コイルに蓄えられた エネルギがとか出てきますが、1）と2）って違うもんですか？ 違うとすると、何が逆起電圧に関係してくるのでしょうか？ この2つだけ？
- 締切済み
- 電子部品・基板部品
- 高校物理のコイルについて
交流電源にコイルと抵抗が直列につながれていて、 交流電源がＩ＝sinwtの電流を流そうとしているときコイルに誘導起電力が生じますよね 私は、コイルは電流が流れてくる方向と逆方向に電流を流そうとするから全体を流れる電流もかわると思ったんですが抵抗とコイルに流れる電流の大きさはＩ＝sinwtのままでした これはどうしてでしょうか？ 誘導起電力が生じたから電流の大きさは変わると思ったんですが どうか教えてください
- ベストアンサー
- 物理学
- 自己誘導における逆起電力の維持
直流電源のスイッチを入れて、電流を流すと徐々に電流が増加していきコイルに流れる電流が変化し磁束が増加していくと、その変化を妨げる方向に起電力が発生する。 すると、この起電力と電源電圧が等しくなるところで電流が一定になるということで、このときの起電力は e＝Ｌ・Ｉ/ｔ で表され、これは電源電圧と等しくなる。 という説明があります。ここで疑問になるのが、電流が一定になれば磁束の変化が起こらないため、それを妨げる起電力も発生しないのではないかということです。 一方、この逆起電力が無くなってしまうと、電源電圧による電流は永遠と増え続けることになる・・・電流が増加すると磁束の変化が起こり逆起電力が発生する・・・・となにかいたちごっこになってしまいます。 まさしくの逆起電力というのは自己誘導になると思うのですが、自己誘導においては、この逆起電力が維持し続けるということをどのように理解すれば良いのでしょうか。 なお、相互誘導については、誘導される側のコイルには電源がないことから、一次側の磁束が変化する時にしか起電力は発生しないと考えて良いでしょうか。起電力は維持しない。また、二次側にも電源がある場合の相互誘導というのはあり得るのでしょうか。 合成インダクタンス等ついて、 http://personal.okwave.jp/qa3008024.html で教えていただきましたが、コンデンサ、コイルの合成値の求め方を微分・積分を使わずに教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- RL回路の周波数特性
RL直列回路に交流を加え、コイルの両端電圧と電源電圧の測定を行いました。この実験でコイルと電源電圧の波形を観測して位相差を求めると、周波数が低いときは位相差が小さく、周波数を上げていくと位相差は大きくなり一定の周波数で位相差が最大となりました。その後はさらに周波数を上げたのですが位相差は徐々に小さくなっていきました。 なぜ位相差はこのような関係になるのでしょうか？ またこの結果は正しいのでしょうか？ よろしくお願いします。
- 締切済み
- 電気・電子工学
- 電流について質問があります
交流電源とコイルを直列に繋げた回路があるとき、スイッチを入れた スイッチを入れたときに流れる電流は０ですよね 交流電源と抵抗を直列に繋げた回路があるとき、スイッチを入れた スイッチを入れた時に電流は流れますよね コイルは誘導起電力が発生するから電流が流れなくて、抵抗は誘導起電力がないから電流が流れるか決まったと思うんですけど 図のようにスイッチを入れた瞬間ならばどちらも電流は０じゃないかな？ と思ったんですが どうしてどちらも０にならないんでしょうか？ 左が抵抗の図で、右がコイルです
- ベストアンサー
- 物理学
- 低圧電気は交流600v以下 直流750v以下と決まっていますが、この電
低圧電気は交流600v以下 直流750v以下と決まっていますが、この電圧が決まった理由は？ ただし、交流と直流の電圧差は交流の実効値と最大値の関係でもないようです。
- 締切済み
- 物理学
