- ベストアンサー
直流回路の動作と計算方法について
- 直流回路において、電源電圧や抵抗、ツェナーダイオードの具体的な配置によって、電圧の変化や回路の動作が決まります。
- 回路が電源に接続された瞬間、ダイオードに+20Vの電圧がかかりますが、時間経過とともに電圧は減少し、最終的には+5.6Vに収束します。
- インダクタの容量や時間のパラメータによって、+5.6Vに収束するまでの時間が変化します。容量が小さいほど電圧の変化が速くなります。
- みんなの回答 (2)
- 専門家の回答
関連するQ&A
- 簡単な直流回路について教えてください。No.2
はじめまして 電気回路の過渡応答についてご指導を御願い致します。 ※”簡単な直流回路について教えてください”続きになります。 アップさせていただきました回路があります。 DC電源(+20V)をSWをONにした場合の立ち上がりに ついてです。 ■回路の説明 SW1の後にR1 1.8KΩの抵抗があります。 その後に並列接続で5.6Vのツェナーダイオード、及びコイルがあります。 (各部品は理想部品と定義します。) ■求めたい物 最終的には、5τ時にR1のアウトでほぼ電圧が0V(0.1V以下)なるLの値の計算です。また、下記のデータ説明の中の考え方です。 その他、考え方で不足や間違っている点がございましたらご指摘ください。 ■データの説明 立ち上げ時の電圧変化は大きく分けて4つに分類出来ると考えております。 A:電源投入時には、瞬間的に+20Vの電圧がかかります。 ツェナーダイオードに電流が流れ5.6Vに向います。 (1)この時、このカーブはどの部品において決定されるのでしょうか?ダイオードの静特性とR1の値でしょうか? (2)この時、Lの状態は?電流変化により起電力が発生していると考えるのでしょうか? B:ダイオードで一旦5.6Vを多少の時間維持します。この時間は、Lで発生している起電力に依存します。Lの抵抗がダイオードの抵抗より大きければ、ダイオード側に支配されます。 (3)この時間は、コイルの起電力の変化に依存するのでしょうか?起電力の変化は、R1に係ってきますか? C:B通過後は、ダイオードの役目が終了し、徐々にLの起電力も下がってきます。 (4)この時間も(3)での質問と同じ考えになりますでしょうか? D:ほぼ完全に電圧が0になった状態です。電流は、20Vから0Vまでの降下ですので1.8KΩの抵抗の場合は 約11.1mAになります。 以上 ご面倒な質問で申し訳ありません。 ■補足 少し勘違いしていたようですので補足させてください。 以下のURLで勉強してみました。 file:///C:/Users/shige7/Desktop/過渡応答%20時定数%20CR直列%20LR直列%20階段(ステップ)応答%20漸近値%20定常状態%20-%201アマの無線工学%20H16年04月期%20A-04.mht もしかしたら、特にツェナーダイオードが付いていようが、いまいが関係ないでしょうか? 単純なRとLとの関係で考えれば良いのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 直流回路の解説お願いします。
(1)自己インダクタンスLのコイルと電気容量Cのコンデンサーを直列につなぎ、時刻t=0に直流電圧Vを加えた回路がある。回路に流れる電流I(t)を求めよ。 (2)抵抗Rと自己インダクタンスLのコイルと電気容量Cのコンデンサーを直列につなぎ、時刻t=0に直流電圧Vを加えた回路がある。回路に流れる電流I(t)を求めよ。 解説お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 定電圧回路のツェナーダイオードの必要性について
100Vほどの定電圧回路を作ろうと思っています。 そこで、定電圧回路・安定化電源等について調べているのですが、 ttp://wgz.sub.jp/cont/dengen/dengen2.htm ここのHPにあるように、トランジスタのエミッタにツェナーダイオードが接続されているのがほとんどです。 ツェナーダイオードを接続せずにエミッタをGNDへつなげても、エミッタ電位が持ち上がらないだけで、問題ないように見えます。 このツェナーダイオードの役割を教えてください。 どうかよろしくお願いします。m(_ _)m
- 締切済み
- その他(学問・教育)
- 回路の解き方を教えていただきたいです。
この写真の回路の解き方を教えていただきたいです。 以下問題文です。 内部抵抗r(=25Ω)と起電力Eをもつ電源がある。この電源に二つの負荷(AとB)がつながれており、それぞれの定格電圧は共に100Vであり、定格電力は、負荷Aが500W、負荷Bが100Wである。スイッチSWは初め開いている。 1.電圧計Vの指示値は100Vであった。電源の起電力Eはいくらか。 2.スイッチSWを閉じた。電圧計Vの指示値はいくらになるか。 3.2のとき、負荷Aおよび負荷Bの電力の合計はいくらになるか。 4.2の状態で、電圧計の指示値を100Vにするには、電源の起電力Eをいくらにすればよいか。 よろしくお願いしますm(_ _)m
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- 電気回路に関する問題です。
角周波数ωの交流電源Eで駆動されている回路において、 負荷Z = |Z|e^jφ は|Z|:一定、φ:可変である。 負荷Zにかかる電圧Vの実効値が最小となるφを求めよ。 回路は 交流電源(E),抵抗R,インダクタ(L),負荷(Z)の直列回路になっています。 ******************************************************* φの求め方が分かりません。どう求めていけばいいでのでしょうか? よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- AC100V→DC5V変換回路
趣味で電子工作をしています。 家庭用コンセントから電源をとり、 AC100VからDC5Vを作って回路を動かすことが多く、 下記URLのトランスレス電源回路をよく使っています。 http://bake-san.com/led023.htm コンデンサの容量やツェナーダイオードの電圧を変えて、 出力電圧を変えたり、電流容量を増やすことはできますが、 大電流になってくると、この回路では厳しいです・・・。 そこで、トランスを使わず簡単に(小型化が目的なので) 100~200mA程度までの電流が出力できる電源回路は無いでしょうか? 1次側と2次側が絶縁されてなくてもOKです。 また、上記回路のようにツェナーダイオードの定数変更等で 希望の電圧設定ができるような回路を希望します。 みなさん、回答よろしくお願いします。
- 締切済み
- その他(趣味・娯楽・エンターテイメント)
- アナログ回路実験 論理回路 結果について
論理回路(OR、AND)の実験をしました。でも、AND回路が分からなかったので質問させて頂きます。 電源側をVddとすると、 Vdd Vdd | | R 1 R 2 | | ―――K(LED1)A――― | Vdd | \(SW1) | | | R 3 | GND | | ―K(LED2)A――R 4――A(LED3)K――GND \(SW2) | GND という回路をブレッドボードで組みました。\はスイッチです。このときはジャンパ線を代用しました。電源電圧6VをDC電源でかけ、各スイッチの両端電圧、抵抗R1とR3の両端電圧、各LEDに流れる電流の測定をデジタルマルチメータ(以下DMM)でしました。 測定結果ですが、 SW1(V) SW2(V) R1(V) R3(V) LED1(mA) LED2(mA) LED3(mA) 5.99 5.98 0 0 0 0 1.683 …(1) 5.89 0.01 0 5.93 0 16.0 0.23 …(2) 0 5.92 5.94 0 16.2 0 0.23 …(3) 0.01 0.01 5.89 5.89 8.73 8.31 0.52 …(4) となりました。R1=R2=R3=220Ω、R4=2.2kΩから計算した値より電流が小さくなったのも気になるのですが、それより、(1)パターンで出力が1に、(2)~(4)で出力が0になったというのが理解できません。これで結果は正しいらしいのですが、スイッチの状態は(1)のときは互いに0ですよね。光でON、OFFを目測できるためにLEDを入れたのですが、(2)~(4)では光らなかったですし… 知識不足だとはわかっているのですが、回答してい頂けたら嬉しいです。
- ベストアンサー
- その他(学問・教育)
- 直流安定化電源の使い方について
いつもお世話になっております。 直流安定化電源についての質問です。 電源の端子が沢山付いている多出力電源では (- COM + ) や (- GND +) などといった端子があり、よく「-」と「COM or GND」を 接続して使います。ここで質問なのですが-端子とCOM/GNDを つながない場合(フローティング)は-端子を基準として使いますが、 いまいち内部でどうなっているのかが分かりません。 COMやGNDはシャーシにつながっていると聞いたことがあるのですが これは正しいでしょうか? またCOMという端子は名前のイメージではこの端子に2.5Vを印加して つまみを回すと+からは3.0V(2.5V+0.5V)、マイナスからは2.0V(2.5V-0.5V) といったバイアスをかけたような電圧は出せるのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- うまいスイッチ回路を教えてください
10mH程度のインダクタの逆起電力を観測したいと思っています。 簡単に考え、スナップスイッチやリレーを使ってやってみたのですが、OFF時、チャタリングで数μs幅のパルスが十数発出た後にようやくOFFする状態で、到底正確な測定が出来ません。 チャタリングをなくすには、シュミットやRS-FFを使うのが常道ですが問題はスイッチ回路です。 電源出力順方向に対する逆電圧ならダイオードで阻止できますが、インダクタの逆起電力は、電源回路の”GND側+”に加わります。 これでは大抵の電源回路が破壊されると思います。 (小電流であるが高電圧) 何か良いアイデアはないでしょうか? 回路をご提示いただけると一番有難いですが、アイデアだけでも結構です。 よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- 物理学
- 電気回路 RL直列回路
以下の問題を回答をお願いします。 Q3.以下の図2に⽰すRL 直列回路において, t = 0 でスイッチSW を閉じた.これ以降について過渡現象を含めた回路電流i(t) を求 めたい.ただし,R=4[Ω], L=1[H], 𝑒(𝑡) = 20 sin(2𝑡 + 90°) [V] とする.以下の問に答えなさい. (1)この回路電流i(t)について回路の微分⽅程式を⽰せ.ただし,各素⼦のパラメータや電源電圧については数値を⽤いず,パラメー タの記号であるR, Lやe(t)を使って記述しなさい. (2)t=0 における回路電流𝑖(0)を答えなさい.(理由を⽂章等で説明すること.) (3)t=0 以降の回路電流の式i(t)を求めなさい. (計算の途中経過等の説明も記述すること.) 図1.
- 締切済み
- 電気・電子工学
お礼
rnakamraさん 親身になっていただきまして誠に有難うございます。 心から感謝致します。 既にいくつか疑問が解けましたので、それを含めて 返信させて頂きます。 ■> SWのON直後(過渡的 この件はOKです。この時の+20Vから+5.6Vまでの カーブ(過渡応答)はどの素子が決めるのかを考えています。たぶん、ダイオードの反応速度が決めているのではと考えております。 ■> 確かにこの回路 そうですね。分かりました。初めはツェナーダイオードに流れるのですね。起電力はある時間間での電流変化に対して発生する電圧ですから安定後はLの両端では電圧差がない(抵抗0の状態)状態になる事も分かりました。 ■> 抵抗に流れる電流は >インダクタの起電力L*I_L/dtはしばらくの間5.6Vを維持します。ということはI_LはV_L/L(V_Lはインダクタの起電力)を積分したものですので、時間に比例して大きくなっていきます。 暫くの間+5.6Vを維持と言うのは、Lの起電力が発生している間という事で良いのでしょうか?(ツェナーダイオードのインピーダンスが優先になる。) ”しばらくの間5.6V”とありますが、これを決定しているのは、Lの容量と1.8KΩで宜しいのでしょうか? 11.1mA の理由は先に分かりました。 別途 今回の考え方をグラフに纏めましたので 改めて”簡単な直流回路について教えてください。No.2"としてスレッドを立たせていただきます。 基礎が重要ですね。恥ずかしい限りです。 有難うございます。