リッツ線の交流抵抗の特性は共振？

質問

インピーダンスアナライザを使ってリッツ線の抵抗を測ってみました。
測定周波数が大きくなるにつれて，抵抗が大きくなってきていることはわかるのですが，
１，特性がウネウネしていたり…
２，共振周波数がはっきりしなかったり…
３，抵抗値が負に落ち込んだり…
と問題だらけできっちり測定できたのかが分かりません。
どなたかこの現象がお分かりでしたら，教えていただけませんか。
非常に困っています。よろしくお願いします。

回答No.2

candle2007 · ベストアンサー

「周波数が高くなるにつれて抵抗が大きくなる」ことから見て、インピーダンスを測っているのは間違いないようですね。
（厳密には、ANo.1さんがおっしゃっるように、線の長さ、形状、周波数、測定値などが具体的に提示されないとはっきりしたことはいえませんが・・・）

特性のウネウネは、各共振（1/4λの奇数倍、偶数倍ごと）に起きます。
リッツ線は素線が細いので[Q]も小さいでしょう。
共振の時のディップ、ピップは曖昧になります。

長さによってインダクティブでなく、キャパシティブになることもあり得ます。
線が一部巻いていればコイルとして働き、（コイル間の結合容量も発生し）長さとは無関係の共振も起きるでしょう。

詳細な回答が必要でしたら、測定の方法（線の長さ、形状、周波数、測定値など）について、できるだけ詳細にご提示ください。

補足

早速のご回答ありがとうございました。
詳細を出来れば頂きたいと思いますので，補足させていただきます。

■リッツ線について。
リッツ線は50μmの導線を1500本巻いてあるものを使用しています。
構造は下記のURLの中にある「図１１フッ素コーティング」
http://www.business-i.jp/sentan/jusyou/2003/pana/index.html
に示されているものと同一になります。
リッツ線全体の直径は3mmで，長さは2mです。

■形状
インピーダンスアナライザで測定する際には，
インピーダンスアナライザに接続する端子が＋と－で3cmほどしか
ないために，1回巻きのコイルのような形状で測定しました。

■周波数
測定周波数は1kHzから10MHzです。

■測定値・特性
抵抗ははじめは右肩上がりの特性を示しました。
f=1kHzではR=0.0116Ω
f=1MHzではR=0.0488Ω

f=6.21MHzまでは右肩上がりの特性を示しました。
f=6.21MHzではR=0.73Ω

ここからは山なみのような特性が続きます。
f=6.71MHzでR=0.706ΩまでRがいったん減少します。
そして，f=7.89MHzでR=0.947ΩまでRが再び上昇します。
さらに各ピークの値を示しますと，
f=8.35MHzではR=0.779Ω
f=9.02MHzではR=1.07Ω
となりました。
f=9.02MHz以降の周波数では一気に抵抗が落ちてゆき，
f=10MHzではR=-0.59Ωとマイナスになる結果となりました。

candle2007さんのコメントの中で私の勉強不足のために，
理解できない部分がありました。
■特性のウネウネは、各共振（1/4λの奇数倍、偶数倍ごと）に起きます。
■リッツ線は素線が細いので[Q]も小さいでしょう。
■共振の時のディップ、ピップは曖昧になります。
それぞれの関連性が良く分かりませんので，加えて補足していただければ幸いです。

回答No.5

foobar

1ターンのコイルになっていますので、周辺の環境（導体を置いた面が絶縁物か、金属のテーブルか、金属なら磁性の有無や抵抗率、などなど）の影響を大きく受けているかと思います。

何を測定したいかで、測定環境をきっちる整理する必要があるかと思います。

回答No.4

noname#101087

>リッツ線全体の直径は3mmで，長さは2mです。
>……
>■形状　…
>…1回巻きのコイルのような形状で測定しました。
>■周波数
>測定周波数は1kHzから10MHzです。

一口でいうと、何を測定してるのか、目的不明です。

「測定周波数」が「1回巻きのコイル」の自己共振周波数を超えてるようです。
「リッツ線全体」の等価回路を想定して、インピーダンスの抵抗分を勘定すると、途中まで測定結果と合いそうな傾向です。
しかし「R=-0.59Ωとマイナスになる結果」というのは、いただけません。
「正実インピーダンス」を測定しているのですから。

(リッツ線の銅線の表皮効果を調べるための測定だとすると、「1回巻きのコイル」にせず、線の行き帰りをペッタリつける
などして、自己共振周波数を高くする工夫をしないと、何を測定してるのか不明になり易い)

回答No.3

outerlimit

補足で気になるのですが
質問者が抵抗と表現しているのは　「インピーダンス」なのでは　？

それから
＞リッツ線は50μmの導線を1500本巻いてある

ですと　外径2mm程度かと思います　その線の長さはどのくらいですか

インピーダンスと抵抗では　周波数を変えたときの挙動が異なります

高度な測定器を使用するのに　知識・技術が追いついていないようです

インダクタンス、（浮遊）キャパシタンス、回路の高周波特性等の基礎を見直してください

回答No.1

outerlimit

線の長さ、形状がわかりませんので一般論です
測定対象がきちんと固定されていない
　形状が変わったり、浮遊容量が変わる
ノイズ対策が不十分
測定対象に対して不適切な領域まで測定した
等々

お礼

ちょっとざっくばらん過ぎてよく分かりません(--;;
もう少し原因の追究に当たってみます。
ありがとうございました。