• ベストアンサー

高周波回路はなぜ電力で考えるのですか?

高周波回路はなぜ電力で考えるのでしょうか? 「高周波測定では正確な電流・電圧測定が困難だが、 電力は高周波でも正確に測れる」 という、ただ単純な測定の平易度が理由なのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • tadys
  • ベストアンサー率40% (856/2135)
回答No.2

高周波回路ではインピーダンスの異なる部品を接続する事が行われます。 この時、インピーダンスマッチングを行わないと信号源から供給される電力が有効に利用できません。 受信機の場合は受信レベルが低下する事により信号のS/Nが悪化して性能が低下します。 送信機の場合は必要以上の電力を送りだすことになり無駄が生じます。また無駄な電力は負荷から反射してきて、場合によっては送信機を損傷します。 このような理由でインピーダンスマッチングを行うのですが、インピーダンスマッチングを行うと電圧が変化します。 その為、電圧で表示する場合はその時のインピーダンスとともに表示しないと意味のない値になってしまいます。 電力で表示してあればこのような面倒くささがなくなります。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (3)

  • gn_drive
  • ベストアンサー率22% (175/789)
回答No.4

基本的に高周波の伝送路を接続する場合、接続端での反射を考慮せねばなりませんし、その反射も周波数依存性がある場合が普通です。 インピーダンスマッチングがピッタリととれていれば反射無く電力は伝わりますが、少しでもずれていると反射が起きます。 そういうとき、精度良く波形観測ができず、反射波込みの有効伝送波の有効電力を測定する方が楽なのです。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • tohoho2
  • ベストアンサー率23% (16/68)
回答No.3

高周波では、波長が回路素子や伝送線路に比べて短くなることが根本原因だ。 http://www.mogami.com/paper/sparameter/sparameter-01.html が参考になると思う。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • KEN_2
  • ベストアンサー率59% (930/1576)
回答No.1

少し前提条件が異なっているので、修正させてください。 >「高周波測定では正確な電流・電圧測定が困難だが、 電力は高周波でも正確に測れる」    ↓  ↓ 「高周波測定では正確な電流測定は困難だが、 電圧と電力は高周波でも正確に測れる」 の方が依り正確な表現では無いかと考えられます。 高周波の場合インピーダンスのミスマッチでの反射で定在波が発生し、測定電圧は正確さを欠きます。 そこで、高周波の場合、特性インピーダンスで終端して電圧を測定しているので、**dBmや**dBμVなどで表し電圧や電力で表現しているのです。 不整合減衰量を考慮して、3dBや6dBのATT(減衰器)を介してレベル測定しているのも、電圧を測定して電力換算して表示しているのです。  

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 回路の電力と抵抗を求めたいのですが・・・

    問題 図は電圧・電流計法を用いて抵抗Rで消費する直流電力を測定する回路である。この回路で測定した電圧と電流は、それぞれ100Vおよび5.1Aであった。ただし、電圧計の内部抵抗rvは1000Ωである。このとき次の問に答えよ。 (1)Rで消費する直流電力Pはいくらか (2)Rの値はいくらか

  • 三相不平衡回路の電力

    ヒータ機器です。 デルタ結線されています。 三相不平衡回路となっております。 各相の電流を測定したところ、 U相=49A V相=49A W相=45A でした。 電圧は200Vです。 この測定値から、 電力を求めるにはどうしたら良いでしょう? 逆に、 各相のヒータ電力が分かってる場合、 U相=100W V相=100W W相= 80W この値から、 各相電流を求めるにはどうしたら良いでしょうか? 平衡回路ならば計算できるのですが、 不平衡になると、全くお手上げです。 よろしくお願いします。

  • 交流回路の電力の求め方(その2)

    お世話になります。 標記について、以前R-L直列回路のベクトル図の書き方について質問させていただきました。 標記の電力計算について参考書においては電圧基準しているものがほとんどかと思いますが、なぜ電圧基準にするのでしょうか。ベクトル図を書く際には直列回路であれば電流基準にすべきと思いますがいかがでしょうか。 また、この平均電力を求める場合 P=E・Icosφ から求められますが、ベクトル図解するさいに、 Icosφ・・・と電流を分割するのでしょうか。そもそも、電流基準とし、電圧をEcosφ・・・と分割し、実はこれは抵抗にかかる電圧成分になっている・・・と説明した方わかりやすいような気もしますがいかがでしょうか。 わざわざ、共通の電圧の位相差を同相成分と90度のずれた成分に分割する必要があるのかなと疑問になります。 ちなみに、R-Lの並列回路における平均電力については、同様に P=E・Icosφ から求められます。このベクトル図解するときも電圧を基準としてIcosφ・・・と電流を分割するのでしょうか?。 そうするのであれば、この成分はまさに抵抗に流れる電流の成分となると思いますが、このような理解でよろしいのでしょうか。 となると並列回路における平均電力を求める場合は、わざわざ合成電流を求めなくても抵抗に流れる電流だけを求めればよいと言うことでしょうか。

  • 低周波増幅回路の周波数特性

    低周波増幅回路で周波数特性の測定をしたのですが、この周波数特性で電圧利得が周波数の低域と高域で減衰する理由がわかる方、ぜひ教えてください!

  • 電力を計算させる回路

    ACコンセントに接続している電子機器の消費電力を測定したいのですが、電圧と電流をそれぞれセンサーで検知させ、その値を計算させて消費電力を算出しようと考えています。センサーで検知は出来るのですが、その後の値を計算させる回路をご存知の方、いらっしゃいませんか?マイコンのAD入力から値を取り込んで計算できるかと思いましたが、各センサーからの値が交流で出ておりマイコンでは取り込めませんでした。値を直流に変換してしまうと位相差が分からなくなるので、電圧と電流の値を交流のままで計算できる専用のICやアナログ回路があればよいのですがどなたかご存知の方、教えて下さい。

  • 電力の測定について

    電力の測定について 電圧計、電流計、電力計を用いて、電圧、電流、電力を測定し、それらを基に力率、無効電力、皮相電力を算出できます。負荷のインピーダンスが電流計の内部抵抗、または電力計の電流端子間の内部抵抗と同程度となった場合、測定器の接続を変更する必要がありますか?もしあるとしたら、どのような回路に変更する必要がありますか? 自分は、V-A接続をA-V接続にすればいいんじゃないかと思うんですが、これは間違っているでしょうか?また、他の方法で変更する仕方はありますか?

  • 電気回路について

    抵抗(R=1000)のみの回路で電圧を1Vで設定をして、周波数を上げていき電流を測定していきました。 結果は電流の値がほんの少しずつ下がっていきましたグラフで描くと右肩下がってりのグラフになります。 なぜ電流は下がっていくのですか?

  • 交流回路の消費電力の求め方がわからないので教えてほしいのですが、

    交流回路の消費電力の求め方がわからないので教えてほしいのですが、 消費電力を求めるときに(平均電圧)×(平均電流)ではでは求めれず、積分によって求めなければいけないのはなぜなんでしょうか? できれば急ぎでおねがいします。

  • 簡単な並列回路の、消費電力の求め方

    車に自作でLEDのルームランプを取り付けました。 ルームランプの色を白色にしたかったから作ったのですが 使ってみると、消費電力はどれくらいなのかきになってきました^^; 電力=電流×電圧 消費電力=電力×時間 で求められると思うのですが 並列回路で作った場合の計算方法がわかりません・・・ 電源電圧は、車のエンジンをかけた時の電圧で約14v 回路は 定電流ダイオードを並列で2個繋いで 20mAを流すようにして その先に、20mA、3.5Vの白色LEDを3個 それを並列で、計2個並べました。 下の図のような感じです。 (●←定電流ダイオード  ○←白色LED)  ┌●┐ ┌┤ ├○━○━○┐ │└●┘       │  ┤           ├マイナスへ │┌●┐       │ └┤ ├○━○━○┘  └●┘ なので、定電流ダイオードは4つ・白色LEDは6個使ってます。 定電流ダイオードが20mAを安定して流すためには 電圧が5Vないとだめなようです。 よろしくお願いします。

  • 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。