- ベストアンサー
電源電圧が削減された時の電力の問題で・・・
sirasagi01の回答
問題を、解を求める方向で整理します。 クロック電源が完全なる矩形波(立ち上がり/立下り時間がゼロ)でその負荷が容量性のみとなれば、そのon/offで無限大の電流が流れることになりますが、現実的には制限があります。 ここでは、その制限要因を一定の抵抗値、また容量を一定と仮定すると、等価回路は、 クロック電源+抵抗R+コンデンサC、となります。 また、クロックオン/オフ共にクロック電源側内部抵抗はゼロとします。 こうすれば、単なるCR回路の過渡応答の繰り返しになります。 動作電力は、クロック電圧有りのときは、CRに流れ込む電流により抵抗で消費される電力となり、クック電圧ゼロでは、Cが放電する電流により抵抗で消費される電力となります。 つまり、Cは電力を消費しません。 電力は電流の二乗に比例し、その電流は電圧(クロック電圧)に比例します。 これにより、クロック電圧が電源電圧そのものとすれば、その電圧が90%に低下すれば、消費電力はその二乗の81%に低下します。 これらは、過渡応答の電流の二乗を積分して抵抗を掛けて電力を求めたり、エクセルでも時間を細分化してそれぞれ電力を求めて積算すれば結果を出せます。ここで、クロック電圧を変数として、1.0と0.9を適用すれば、その比率は1.00対0.81となるはずです。 かように、動作電圧の低減効果は大きく現れます。 貴殿の仮定では、電圧が変わっても電流が変わらない、としている所が「失点」です。 電力=電圧^2/抵抗分、と考えるべきです。 以上の解説は、強引に、冒頭の「解を求める方向で整理」した条件に基づきます。 実際の回路では、寄生容量や寄生・回路抵抗分は、電圧や電流、消費熱、などにより変化するため、一義的には求まりません。たとえば寄生ダイオードでは、順方向では電流やその消費熱で抵抗成分(電圧電流傾斜)が変わり、逆方向では印加電圧で容量分が変化します。 ご参考まで。
関連するQ&A
- V結線電力について(2)
前回http://personal.okwave.jp/qa3332027.html で質問させていただきましたが、時間がたちましたので申し訳ありませんが、続きについて別途質問させていただきます。 図書には V結線について この回路で送ることのできるゆこう電力は、負荷の力率をcosφとすると、次の式で表され、Δ結線の１/√３となる。 P＝３Ｐp＝３ＶＩp'cosφ＝√３ＶL・ＩL/√３・cosφ＝ＶL・ＩL・cosφ です。 Ｖ（負荷相電圧）＝Ｅ(電源相電圧）＝ＶL（線間電圧） √３Ｉp'（負荷相電流）＝Ｉp（電源相電流）＝ＩL(線電流） ちなみに、電力の容量比を見るとΔ結線の１/√３になるようですが・・・。また、単純にΔ結線から1つのコイルを取り外すと、それにより当然V結線側の相電流は増えることになります。しかし、機器には当然定格があることから、相電流を減らさなければならないことになります。これがいわゆる容量比になるのでしょうが、この部分が上記の式で考慮されているのでしょうか。 これについて、前回のアドバイスを元に、次のとおり整理して見ましたがいかがでしょうか？ 考えた結果としましては、回路で送ることができる電力ということで Δ結線とV結線において、線間電圧と相電流が等しい（・・・これは１相当たりの容量は等しいということになるのでしょうか？）という前提になるものと考えています。 このため、Δ結線と比べると線電流は1/√３倍になる。 このことから、V結線の電力は P＝３・負荷相電圧・負荷相電流・cosφ ＝√３・線間電圧・線電流・cosφ となるが、ここの線電流はV結線における線電流ですが、Δ結線に比べると1/√３になることから、 P＝√３・線間電圧・線電流/√３・cosφ ＝線間電圧・線電流・cosφ となると考えました。 また、線間電圧と線電流が等しいとした場合には、電源の相電流は√３倍になることから、 P＝√３・線間電圧・線電流・cosφ ＝√３・相電圧・相電流・cosφ ・・・この相電流はΔ結線に比べて√３倍になることから P＝√３・相電圧・√３相電流・cosφ ＝３相電圧・相電流cosφ となり、全体の出力は代わらないが、いわゆる利用率が１．５倍になり過負荷運転になるということを意味していると考えています。 このように考えておりますがいかがでしょうか？ なお、参考図書においては、上記記述以上の前提条件はありませんでした。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電力とは？
電力についてよく理解できていません。 力率が１の状態、つまり、電流と電圧の位相差ゼロの状態が、 一番効率のいい状態で、電力は全て負荷で消費され、有効電力は最大、 無効電力はゼロとなるのはわかります。 で、位相がずれてくると、電圧に対する電流の向きが逆になる 状態が出てくるので、これらが、負荷で消費されず、電源へ戻される電力 となり、これが、つまり、無効電力になるのだと思っていました。 この考えからいくと、位相差１８０°のときは、完全に電圧と電流の向きは 逆になりますから、有効電力はゼロ、無効電力は最大になるべきですが、 電力の計算式では、有効電力は、マイナス方向で最大、無効電力はゼロと なってしまします。 私の考え方は、どこが間違っているのでしょうか？
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- 電力容量を考慮した電源電圧の求め方
100Ω，電力容量1Wの抵抗Raと，50Ω，電力容量2Wの抵抗とを直列に接続し，これに電源をつないだときに加えられる最大の電源電圧を求めるにはどうしたらよいでしょうか． 電力容量がひっかかって答えが出ません． どなたかご教授願います．
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- 無停電電源装置を選ぶためのワットチェッカーの見かた
無停電電源装置（UPS）を選ぶためにワットチェッカーを買ったのですが、 計算の仕方がぜんぜん分かりません、 理想的な出力容量を得るために何VA/Wくらい買えばよいのでしょうか？。 今自分が使っているPCをチェックしたのですが、 電圧=99.6v 電流=0.7Amp 電力=56.62~60w 皮相電力=59~67VA 電源周波数=59.9 力率=0.96PF これぐらいの容量です、 負荷時等でもっと上がると分かってますが…。
- 締切済み
- その他(PCパーツ・周辺機器)
- 三相交流の電力について
標記について、いろいろな図書を見ているのですが、 皮相電力で記載されていたり、有効電力で記載されていたりするうえ、 「３×相電圧×相電流×cosθ」であったり「√３×線間電圧×相電流×cosθ」とあります。 この電力の式については結果としては同じものを表しているのはわかるのですが、相電圧、相電流から求める場合、これは電源側の相電圧と相電流になるのか、それとも負荷側の相電圧×相電流になるのかどちらにより計算されるのでしょうか。結果としては同じになるのだと思うのですが、引っかかっています。 また、cosθのθについては相電圧と相電流の位相であって、線間電圧と線電流ではないことに注意とあるのですが。なぜ、線間電圧と線電流の位相ではないのでしょうか。また相電圧と相電流の位相とはどのように違っているのでしょうか。
- 締切済み
- 物理学
- 電気の難しい問題
同僚から聞かれて困っています。式、答え分かる人いませんか？（最後の問題） 線間電圧200[V]で周波数が50[Hz]の平衡三相配電線に、一相のインピーダンスがZ[Ω]の三相平衡負荷と一相のリアクタンスがXc[Ω]の可変コンデンサが図のように接続されている。スイッチSが開いているとき、20[kW]の有効電力が消費され、その力率は0.8（遅れ）であった。 Xc＝5[Ω]として、Sを閉じたときのつぎの値を求めよ。 （1）負荷回路全体の有効電力P[kW] （2）負荷回路全体の無効電力Q[kvar] （3）負荷回路全体の皮相電力S[kVA] （4）インピーダンスZに流れる電流 Iz [A] （5）コンデンサに流れる電流 Iｃ [A] （6）線路電流 I [A] （7）線路電流 を最小にするためのコンデンサのリアクタンス値Xc （8）前項（7）のコンデンサの静電容量値
- 締切済み
- 物理学
- 電圧、電流、電力と発電について教えて下さい。
中学校の理科の教科書で、資源やエネルギーの章に、 問い「電気抵抗の小さい送電線を用いると、どうしてエネルギーの損失が小さくなるのだろう」 というものがありました。 送電線というのは、電柱についている銅線のことなのですが、 考えているうちに自分がそもそもの部分が分かっていないと分かりました。 ・交流と直流では、オームの法則などは同様に考えていいのか。 ・発電所で発電する電気というのは、電流、電圧、電力の何のことか。 ・ついでに電源装置では、大本として電流、電圧、電力の何を変化させているのか。 ・送電線は、電圧、電流、電力の何が一定なのか。ぜんぶ一定じゃないのか。 ・電流によって電圧が生まれるのか、電圧によって電流が生まれるのか。 など、次々と分からないことが浮かんできます。 根本的なところが分からないので、質問がバラバラですが、 上の疑問や、教科書の問いに対して何と答えればいいのか、 ひとつでもいいから教えてもらえたら嬉しいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 三相交流の問題について
単相では力率85パーセントという負荷を3個使って三相負荷を作り三相電源に接続した。 線間電圧100V、線電流10Aだった。 この時の電力及び線間電圧と線電流の位相差を求めたいのですがどのように求めればいいのでしょうか。 単純に電力はP=√（3）×100×10×COS85°でいいのでしょうか。 位相差は求め方がわかりません。よろしくお願いします
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- 電力計の接続の仕方について
電力計の接続の仕方について 電球の電力を測定したいんですがで電力計を接続するにはどのように接続すればいいでしょうか？ 電流計と電圧計と電球につなげたいのですが、電力計に書いてある図を見てもいまいちわかりません。 ↓は使っている実験装置です。木箱の中(内側)に電球をセットできるようになっていて、そこから線が出ていてスイッチと、その先にコンセントに差し込むプラグ？があります。木箱の外側に端子が4つあり(電流計と電圧計いつなぐもの) 電圧計と電流計を接続してスイッチをONにすると電球がひかり、電圧計と電流計も振れるようになっています。これに電力計をつなぐためには電源と負荷への接続が必要ですが電流計と電圧計への端子に接続して測定することはできますか？接続方法を教えていただけると助かります。 →電力計に書いてあった図ですttp://okwave.jp/qa/q6259711.html
- ベストアンサー
- 物理学
- 電力計の取り扱いについて
電力計を実験で使用しました。電力計を負荷側に接続したのですが、これを電圧計と電流計を負荷側に接続すると電力計のしじはどうなるのでしょうか？教えてください。電力計の原理図を見ても分かりませんでした。
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）