RL回路における位相差の理論値と実験値の差について

質問

RL回路において、入力電圧とRの両端にかかる電圧の位相差は、周波数が増加するに従って、0[deg]→-90[deg]に理論的には減少します。しかし、実験で測定してみたところ、-75[deg]あたりまでは順調に減少したのですが、そこを境に増加に転じ、約500k[Hz]まで周波数をあげたときには位相差は-20[deg]となりました。なぜそのようになるのか自分的に、コイルにある残留抵抗が影響しているとも考えたのですがあっている自信もありません。なぜこのように実験値と理論値がずれるのかその理由をどなたか教えていただければ幸いです。お願いします。

回答No.4

noname#21330 · ベストアンサー

L=21.3m[H]、オシロのプローブの容量が10pFであるとすると、
例の、共振の式、
f=1/(2*π*√LC)
を使って計算すると、345KHzとなりました。（あっているかどうか自信ありませんが）
500KHzまで測定したとのことですので、これの影響ですね。
多分、共振でしょう。

プローブの容量はプローブ自体か、プローブの説明書に書いてあると思います。

お礼

コンデンサが影響を与えていたということがよく分かりました。ありがとうございます。

回答No.3

tadys

残留抵抗よりは浮遊容量の影響でしょう。

コイルと言っても純粋なＬ成分だけではなくＣ成分を含んでいます。
このＬとＣによる共振周波数を自己共振周波数と言ってこの周波数より高い周波数ではコイルではなくコンデンサとして動作するようになります。

参考URL：

http://www.koaproducts.com/basic/inductor.htm

お礼

コンデンサを考慮して新たに理論値を計算すると実験値のようになりました。大変助かりました、ありがとうございます。

回答No.2

guide_man

集中定数回路として計算していると思われます。その場合、理論値と実測値は使用した部品の形状や種類でも影響します。それらも書いてみてはいかがでしょうか？

お礼

部品の形状や種類は残念ながら把握していませんでした(^^;それでも非常に参考になりました。ありがとうございます。

回答No.1

noname#21330

R,Lの値がわからないと回答難しいかも知れません。
おそらく、位相はオシロスコープで見ておられると思いますが、
オシロのプローブは少し容量（コンデンサ）を持っていて、この影響とも考えられます。
R,Lの値を含めた測定条件を記載されたほうが回答は得やすいかと思います。

補足

オシロスコープで測定しました。そのときの抵抗：R=989[Ω]、インダクタンス：L=21.3m[H]、インダクタンスの残留抵抗：RL=9.2[Ω]で実験を行いました。宜しくお願いします。