RLC回路の力率改善について

このQ&Aのポイント
  • RLC回路の力率を改善するための考え方について説明します。
  • RLC回路にコンデンサを取り付けて並列に接続することで、力率を改善することができます。
  • 具体的な計算式を用いることで、コンデンサの値を求めることができます。
回答を見る
  • ベストアンサー

RLC回路の力率改善について

この考え方で合ってますでしょうか? 交流回路で R=6 L=8 RとLは直列 |---(R)----(L)---| Z^2= 6^2 + 8^2 により Z=10 L/Z = 8/10 = 0.8 無効電力の力率? R+Lの無効電力 E・E/Z・0.8 この無効電力を改善しようとコンデンサを取り付けました。 |---(R)----(L)---| |-------(C)-----| C=12.5 CはR+Lと並列につないでいます コイルで作られた無効電力と同等抵抗のコンデンサ E・E/Z・0.8 = E^2/C 0.8/10 = 1/C C=12.5 並列で力率を改善したい場合は、これで力率100%になりますでしょうか? よろしくお願いします。

noname#206153
noname#206153

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#191974
noname#191974
回答No.2

計算ミスしました。 Y1=1/(R+jωL)=(R-jωL)/(R^2+(ωL)^2) Y2=jωC 虚部を消すには ωC=ωL/(R^2+(ωL)^2) とすれば力率1になる。

noname#206153
質問者

お礼

ありがとうございます。計算してみると12.5になりました。 ところで問題なければ、ご回答よろしくおねがいします。 (1)複素数的な合成抵抗を求めてみると・・・ 1/{(1/6+j8)+(1/-j12.5)} (6+j8)と(-j12.5)とを和分の積で計算 937.5/56.25 = 16.6666666・・・・となりました。 (2)(自分としては、合成抵抗の値が、抵抗の6Ωになり、力率100になると思っていました。) (3)教えていただいた虚数の求め方で、実数を求めてると (R^2 + (ωL)^2)/R では12.5となりました。 そこで質問なのですが コンデンサを取り付けた後の抵抗の値は 6 or 16.6666 or 12.5 のどれになるのでしょうか?

その他の回答 (1)

noname#191974
noname#191974
回答No.1

アドミタンスベクトルの合成が実数になる様にすればいい。 Y1=(jωLR)/(R+jωL)=(R(ωL)^2+jωLR^2)/(R^2-(ωL)^2) Y2=jωC 虚部を消すにはR<ωLが条件で、 C=LR^2/((ωL)^2-R^2) とすれば力率1になる。

関連するQ&A

  • 電気回路での、力率改善の問題です。

    電気回路での、力率改善の問題です。 抵抗Rと可変コンデンサCが並列接続されている回路があり、そこにコイルLを直列接続させ、電源Vも直列接続した回路がある。(これで一周します) このような回路で、静電容量Cの値を変化させます。 このとき、端子(1)、(2)からみたインピーダンスの力率を1にするには、抵抗Rをどのようにすればよいかという問題ですが、わかりません。 インピーダンスが jωL+R/1+jwCRであることから、どのように求めればいいのでしょうか?(jは虚数) やってみましたが、どのようにしても答えと合いません。 解はR≧2ωLらしいです。

  • 力率改善での疑問

    以前にも質問していたのですが、追記の投稿方法がダメで 回答をいただけませんでしたので改めて質問したいと思います 直列で繋がれた抵抗とコイルがあり(抵抗6Ω コイル8Ω) 力率改善のため、直列に繋がれた抵抗、コイルに 並列でコンデンサを取り付けました。 |------- R ----- L -----| |----------- C --------| 複素数的な計算で、虚部の値を取り付ければよいと 教わり計算してみました。 アドミタンスで計算 1/(6+j8) = 6/100 - j8/100 となり 100/8 = 12.5となりました。 12.5Ωのコンデンサを取り付けると力率が1になるということでした。 そこで質問なのですが、 自分は力率が改善されると コイルでの無効電力がなくなり 抵抗の6Ωだけで計算(電流や消費電力などの計算)すればいいと思っていたのですが ふと、アドミタンスの実部を計算してみると16.66666・・・となりました。 この計算で 6Ω と 16.666Ω のどちらが実際の抵抗値となるのでしょうか? 抵抗値が6Ωの場合、16.666Ωとはどのような意味の値なのでしょうか? よろしくお願いします。

  • RLC回路

    図Iのような5Ωの抵抗R、コイルL、コンデンサCが直列に接続された回路に、実行値30V、周波数fの正弦波交流電圧Eを加えたところ、実行値6Aの電流Iが流れた。これらのR、L、Cを図IIのように並列に接続して同じ電圧Eを加えたとき、回路に流れる電流I'の実行値はいくらか。 という問題なのですが、それぞれの場合でE=の式にして連立方程式を解けばいいと思うのですが、ルートの中の計算がややこしくて答えが合いません。 簡単な計算方法とかありますか?

  • 電気回路の並列接続時の抵抗について

    電気回路の問題で、交流回路の消費電力と力率を求める問題があるのですが、どうしてもわからない為、何卒ご教授下さい。 交流回路にインピーダンスZがつながっています。その回路のインペーダンスZへ並列に抵抗Rをつなげました。回路の接続が直列接続だと無効電力は変わりませんが、並列接続だと、計算をすると無効電力に抵抗Rがかかってしまい、無効電力が変わってしまいます。皮相電力は問題に値が与えられているのでわかっているので、無効電力が変わらなければ、消費電力と力率を求められるのですが、無効電力が変わってしまうと解答を求めることができません。この問題で無効電力はどう求めるのか、また無効電力は並列接続だとどう扱うのか(変わるのか、変わらないのか)、何卒ご解答頂きたくお願い申し上げます。

  • 力率改善について

     RL直列回路の力率が0.79でそれに力率改善コンデンサをつけて0.90にするにはいくらの容量のコンデンサをつければいいかという場合についてなんですが単にコンデンサをつける前の力率を求める式とコンデンサをつけたときの力率の式を連立させてとけばいいのでしょうか??    A=R^2+(ω*L)^2 B=R^2+ (ω*L-1/ω*c)^2 とおいて コンデンサをつける前が cosφ=R/√A=0.79 コンデンサつけた後が cosφ=R/√B=0.90 ただし ω=100π  三相誘導電動機のところの問題なんでΔ結線でつないだ時の全容量を求めよとなっているのですがこれはΔに変換する式を使えばいいんですよね?? このやりかたでいいのでしょうか??上の2式がどうしても解けません・・・。 R,Lの値はわからないのですが解く事は可能ですか?? ある本の問題の1部分なので他に与えられてるものを使うのかもしれませんがとりあえずとけるかどうか、やり方はいいのかどうか知りたくて質問しました。  

  • 力率改善のために

    無知を承知で質問します。 交流の電力を使用する機器の力率が悪いのであれば、機器にコンデンサまたはコイルを追加して、力率を改善することはできないのでしょうか? うろ覚えですが、水力発電所に見学に行った時、巨大なコンデンサが発電所にあり、それで力率を少しでも上げる努力をしている、と聞いた気がします。 でも、家電にコンデンサやコイルを追加するだけでいいならどこのメーカーもやっているはず。電力会社もそれを支援(?)するはず。 まだまだひよっこな者の質問ですが、よろしくお願いします。

  • 交流回路 RLC 直列・並列回路の複合問題について

    交流回路 RLC 直列・並列回路の複合問題について 電力が500W消費される時コンデンサの流れる電流は何Aか。という問題を解きました。 コイルのほうを流れる電流をIとして500W=I^2・RよりI=10A |R+XL|=√(5^2+12^2)=13Ωとして Xcが26Ωなのでコンデンサに流れる電流は5Aと求めました。 解き方があっているかも不安ですし、抵抗、コイル、コンデンサの位相がどうずれているかがわかりません。たまたま解けたような気がしますが、解き方、位相のずれなどお分かりの方ご説明よろしくお願いします。

  • 並列接続の交流回路の力率の求め方について。

    3Ωの抵抗と12Ωのコイルが並列に接続されている交流回路の問題の力率の求め方が分かりません。 その交流回路の力率は、 cosθ = XL / √R^2+XL^2 で求めることができるらしいのですが、なぜこのような式で表されるのかが分かりません。 もしよろしければ、その過程を詳しく教えていただけないでしょうか? ぜひともよろしくお願いします。

  • 電力と力率

    単相電力計、単相力率計を用いて単相回路における負荷を変化して、電力、力率を測定したところ、、RL(直列・並列)・RC(直列・並列)・RLC(直列)回路において力率計の指示,負荷の力率,インピーダンスの力率、3つの値に誤差が生じました(内部抵抗を含んで計算しました)。特にRL並列回路のときの3つの値の誤差はかなりありました。この誤差が生じる原因はなぜですか汗?教えてください><。。

  • LC回路の損失抵抗はなぜ並列?

    LC発振回路の損失をあらわす抵抗をRとしたとき、なぜかコイルとコンデンサに並列に入っている参考書を良く見ます。抵抗が導線に由来するものであるならばコイルやコンデンサに直列に入るように思うのですが・・・並列だと一部の電流が仮想の抵抗に流れていることになるようにも思えます。 ↓このようにRがかかれていることが多い _________ | | | C R L |___|___| なんでかわかる方、教えてください。