電流測定

質問

素人です。

　例えば電源にコイルをつなぎ、ONした瞬間の電流を測定
したい場合、方法の1つとして微小抵抗をコイルに直列に
接続し、その端子間電圧と微小抵抗の抵抗値から電流に換算
する方法があると思います。

　そうではなく、コイル端子間電圧を計測し、コイル抵抗と
それから算出することはしないですよね。

　それではダメな理由は何でしょうか？

　電源にコイルと微小抵抗を直列に接続し、コイル端子間/微小抵抗間の
電圧を計測すると、コイル端子間電圧は急激に立ち上がるが、微小抵抗間の
電圧はもっとゆるやかに立ち上がる、どのことからも波形傾向自体が同様にならないのでダメだとは思うのですが･･･。

回答No.3

noname#230359

コイル（インダクタンス）の抵抗（巻線抵抗）はインダクタンスにとっては不必要な成分であって本来の機能とは別要素として働きますから電流値を算出するのに使う事は出来ません。
インダクタンスとは交流に対する抵抗成分で直流に対する抵抗成分とは別の要素ですから別個に測定する必要があります。
ですから例えばチョークコイルの巻線抵抗をテスターで測ると非常に低い値になります。
この値で電流を計算するととんでもないいい大きな電流値になりますよ。
コイル形状にすることであるいは鉄心に巻くことで交流抵抗成分を増加させてるのです。
本当は数式を使うべきなのですが微積分になるので出来るだけ文章で定性的に書きましたけど電気の入門書で交流回路理論の勉強をしてください。

回答No.2

noname#230359

＃１ご回答のとおりです。

コイルのインダクタンスLと等価直列抵抗R（コイルの巻線抵抗に相当）
が判っていれば、コイル端電圧を数値的に積分することで、コイルに
流れる電流を求めることができます。
　　v(t)＝L・di(t)／dt＋Ri(t)
　　　　↑↑
　（この式を積分して、i(t)を求める）

LやRは、LCRメータのような測定器があれば簡単に測定できます。
しかし、その値は単純な定数とは限らず、通電電流やコイル温度など
によって変化することも多いです。従って、電圧波形観測に基づいて
電流を求めることは、苦労が多い割には精度が期待できないことに
なります。

ご質問者さんは、オシロスコープを持っていらっしゃるようですが、
参考URLのような、DC成分まで検出可能な、クランプ－オン式の
プローブを組み合わせれば、容易に電流波形観測できます。

参考URL：

http://hioki.jp/3276/index.html

回答No.1

noname#230359

コイル（インダクタンス）の場合は、両端の電圧は、電流に比例せず、電流を時間微分したものになります。
v(t)＝L・di(t)/dt
　　v(t)：両端の電圧
　　L:インダクタンス　
　　i(t)：コイルの電流

「コイル端子間電圧は急激に立ち上がるが、微小抵抗間の電圧はもっとゆるやかに立ち上がる」のは、まさに、コイル端子間電圧は電流を微分した波形を見ているので急激に立ちあがっているわけで、これは電流波形とは異なります。

なお、コイルと微小抵抗が直列であれば、コイル電流と抵抗の電流は等しく、抵抗の両端の電圧は電流に比例しますので、コイル電流を、抵抗の電圧を計測することで計測できるわけです。