【電気】理論・回路の質問【電子】 Part10

>>936
信頼性を少しでも高めたいなら、10[V]10,000[uF]。
電解コンデンサーは、耐圧に対して使用電圧が低すぎると、問題が出てくることがある。

電圧補償って何？

溶接用語ｗ

>>937
やっぱり影響あるんですね。
ありがとうございました。

回路のことで教えてください。

バッファー回路と呼ばれる回路があります。日本語で緩衝増幅回路です。
緩衝ですので、入出力間の影響を抑える回路だと思います。
トランジスタのエミッターフォロワやOP AMPの全帰還の回路が出てきますが、
電圧バッファという回路のようです。

ここで質問なのですが、
1. 電圧バッファということは、対として電流バッファというのも、あるのでしょうか?

2. もしあるとしたら、以下のような対の特徴があると考えました。合っていますでしょうか?
動作1(電圧バッファ)　　出力電流が変化しても、出力電圧が一定に保たれる
動作1(電流バッファ)　　出力抵抗が変化しても、出力電流が一定に保たれる

動作2(電圧バッファ)　　出力を複数が参照しても、出力電圧=入力電圧に維持され、まるで影響がないように振る舞う。
動作2(電流バッファ)　　出力を複数に分配(?)しても、入力電流と同値の電流が出力され、分配(?)の影響がないように振る舞う。

動作2の電流バッファが、自信がありません。分配たしたら、電流を取り合うことになり、
電流は減ってしまうように思うのです。

電圧バッファは、あなたの認識の通り、出力電流が変化しても電圧を極力一定に保つ
ために挿入されるブロック（出力インピーダンスが低い電圧源、アンプ）
電流バッファというのが、定電流アンプのことを言っているのなら、動作1（電流バッファ）は
その通りだと思うけど、動作2（電流バッファ）については、分配した場合、バッファの出力
としては定電流が維持されるけど、分配先それぞれに流れる電流は、それぞれの負荷に応じて
決まるので、それぞれに分配される電流値も同じとは限らないし、それぞれの
負荷に流れる電流も、バッファからの出力電流よりは減るはず

ちょい補足
× 動作1(電流バッファ)　　出力抵抗が変化しても、出力電流が一定に保たれる
○ 動作1(電流バッファ)　　負荷抵抗が変化しても、出力電流が一定に保たれる

>>941
その考え方から言うと電圧バッファは定電圧動作、電流バッファは定電流動作する回路でしょうか。
そうすると動作１，２，の電圧バッファの挙動は定電圧動作の特徴です。
そしてこれを定電流動作する電流バッファに置き換えると、

動作１（電流バッファ）は当然一定になります。
動作2（電流バッファ）も同様に入力側に影響を与えず、複数の負荷に定電流を流すことが出来ます。

ただ定電圧動作の負荷は並列に接続され負荷が重くなる→出力電流が増大する、に対し、
定電流動作の負荷は直列に接続され負荷が重くなる→出力電圧が増大する、となります。

>>942-944
さっそく、ありがとうございます。
定電流回路ですね。ありがとうございます。みなさんのお話を聞いてから検索したので、
理解が早かったです。みなさん、素晴らしいですね。
私のアホな勘違いがわかりました。

電圧バッファ=定電圧回路　電圧入力1本----定電圧回路---電圧出力1本。これに、複数の入力が接続でき、電圧が分配される。
電量バッファ=定電流回路　電流入力1本----定電流回路---電流出力複数本。これら各々には1つの負荷しか繋げられない。

勘違いの原因は、
定電流回路は、回路内部で分配されて、複数の出力が出ている、のでした。

電圧バッファの回路は、回路の制御入力が、出力の「一定電圧」を監視していて、
過不足を電圧増減で相殺するという動作で、一定にする、と理解しています。

一方、電流バッファは、どのようにするのでしょうか?
回路の制御入力は「各出力電流」を測定し、それを1つにまとめて(?)制御に使う?
何かおかしい気がします。No.1の出力は一定でもNo.2出力がずれたら、No.2のために
全員の電流が増減操作されてしまう??　
あるいは、定電流回路が、出力数のぶんだけ内蔵されている....でしょうか。
フィードバック無しに安定化はできないと思いますし。

>>945
定電流回路は、あくまで、回路の出力電流を一定にする回路
なので、定電流回路の出力に繋がれる負荷の接続方法（直列か並列か）で負荷にかかる電圧なり電流
の様子は変わります

・定電圧回路
　複数の負荷が並列に繋がれた場合、それぞれの負荷にかかる電圧はみな同じ（電流は負荷の分流比で決まる）
　複数の負荷が直列に繋がれた場合、それぞれの負荷にかかる電圧は負荷の分圧比で決まる（電流はみな同じ）

・定電流回路
　複数の負荷が並列に繋がれた場合、それぞれの負荷に流れる電流は負荷の分流比で決まる（電圧はみな同じ）
　複数の負荷が直列に繋がれた場合、それぞれの負荷に流れる電流はみな同じ（電圧は負荷の分圧比で決まる）

かえってわかりにくいかな。。

定電流回路は、内部に電流検出部と、それをフィードバックする部分を持っていて、その回路の
出力電流が一定になるように動作します
なので、それ以降の各負荷にかかる電圧なり、流れる電流は、上記のようにいろんなパターンがあります

定電圧回路・定電流回路は、あくまで、その回路の「出力端」で、電圧が一定または電流が一定になるように
動作する回路だというだけです

うーん、自分で書いてて、
＞・定電圧回路
＞　複数の負荷が並列に繋がれた場合、それぞれの負荷にかかる電圧はみな同じ（電流は負荷の分流比で決まる）
＞　複数の負荷が直列に繋がれた場合、それぞれの負荷にかかる電圧は負荷の分圧比で決まる（電流はみな同じ）

＞・定電流回路
＞　複数の負荷が並列に繋がれた場合、それぞれの負荷に流れる電流は負荷の分流比で決まる（電圧はみな同じ）
＞　複数の負荷が直列に繋がれた場合、それぞれの負荷に流れる電流はみな同じ（電圧は負荷の分圧比で決まる）

は、全く同じ事を書いてるわｗ
回路の意味を知る上では、負荷は一つで考えたほうがいいっすわ
混乱させてごめんなさい

ということで、>>946で、必要な部分は以下だけｗ

＞定電圧回路・定電流回路は、あくまで、その回路の「出力端」で、電圧が一定または電流が一定になるように
＞動作する回路だというだけです

>>945
たぶん、あなたの悩みを生んでいるのは、
> 定電流回路---電流出力複数本。
の部分だと思います

電流出力が複数本欲しくて、かつ、それぞれの電流出力を定電流にしたいのなら、
電流出力の本数分、定電流回路が必要です

>>946の前半は、可能なら消し去りたいくらい当たり前で無益な内容だ。。

>>945
なにか混乱されてますね。
いわゆる電流バッファと言われる回路は一般に定電圧回路です。
前段のみではドライブ出来ない、ドライブしたくない重い（低インピーダンス）負荷をドライブするために設けられます。
なので電圧バッファ回路というのは一般的ではありません。
また同様に定電流回路は通常バッファ回路には用いません。
これは一般に信号などのやりとりが一部の計測器システムなどを例外に、電圧でされているからです。

フィードパックに関してはフィードパックの無い単純なエミッタフォロワ回路も
エミッタ電圧がベース電圧に対して一定になる性質を用いた定電圧回路と言えます。

精度がいらないならカレントミラーもフィードバックを使わない定電流
回路だよね。
アナログICの等価回路を見ると、コレクタが複数付いてるトランジスタ
があるけど、あれなんか複数出力の定電流回路かな。

確かに、バッファとして使うのはボルテージフォロワだね

エミッタフォロワ回路については、ある意味、エミッタ抵抗から、BE間ダイオードを通して
帰還をかけていると言えるとは思う

なんと言いますか、en.wikipedia.orgとberkeley.eduによれば

電圧バッファはともかくとして、voltage buffer は定電圧出力です
電流バッファはともかくとして、current buffer は定電流出力です

http://en.wikipedia.org/wiki/Buffer_amplifier　のfigure.1
http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~ee105/fa03/handouts/lectures/Lecture21.pdf

(； ･`д･´)ｺﾞｸﾘ…

>>945
定電圧出力を正しく使うには
複数の負荷は並列につなげないといけません
直列にしてしまうと、それぞれの負荷の両端電圧は定電圧になりません

定電流出力は、直列と並列を入れ替えて
複数の負荷は直列にする
並列にすると定電流になりません

逆に
直列の各負荷を定電圧駆動するのは不可能です
並列の各負荷を定電流駆動するのも不可能です

地絡について質問お願いします。

地絡は大地に対して電位を有する回路が大地に
電気的に繋がる事ですよね。

しかし、大地に繋がると電位差は無くなり0vで
電流は流れないと思います。

何だか混乱しています。
私の解釈は間違ってますよね？

電位のある部分に基準電位がくると、電気が流れていって電位０になろうとするわな。
電力は電流と電圧の掛け算なので、電流がどんどん出て行くと電圧は下がるわな。

電源は電位（電圧）を保とうとするものだから、電位をあげるべくどんどん電力をあげるわな。
もし電源が無限のものなら、電流も無限大になるわな。

>>956
ありがとうございます。
大地に繋がると電位差を保つ為
電流がどんどん上昇していくんですね。
理解出来ました！

をい、いいのか、本当にそれでいいのか？

あれ・・・何か間違えました・・・？

電流が流れると電圧降下は

>>955
大地を0V基準としたとき、大地に対して電位をもつものが地絡すると、
地絡したポイントは0Vになりますが、地絡した回路が持っている
電圧源が消えてなくなる訳ではないですよね？
なので、その回路の電圧源から地絡したポイントまでの経路のインピーダンス
と大地のインピーダンスによって制限された地絡電流が流れることになるかと。

>>955
「電位のある部分と大地」って、「車の配線と車体」に似てない?
マイナスは車体。＋側は、スイッチを通って、ランプに・・・・の、
＋端子〜スイッチ間が車体にショートすると「バシッ!」って火花が飛ぶでしょう。
あれは電流が流れている証拠だと思うわけさ。
連続してショートし続けると、配線が発熱、発火するけど、バッテリーはまだ10Vとか、電圧を持っている。
でも、そのまま時間がたてば、発熱はなくなる。なぜかというと、バッテリーの電気がゼロになってしまうから。
そうなると、電圧ゼロで電流もゼロになり、>>955の言う通り電流は流れません。

つまり、地絡した瞬間も電流が流れないというのは間違いで、
蓄えられた電荷がなくなるまでは、大いに電流が流れる。
電荷が空になったら、電流はゼロになる、ということじゃないかな。

誘導電動機の二次電流について。

二次電流I＝ｓＥ/√ｒ゛＋（ｓｘ）゛

二次誘導起電力sEが滑りと関係がある事は理解出来るのですが
漏れリアクタンスが何故、滑りと関係あるのか展開出来ません。

お手数ですがよろしくお願いします。

二次漏れリアクタンス=2πf"L[Ω]・・・�@

f"は二次側導体に誘起される電圧の周波数

二次側導体の周波数=s×f'[Hz]・・・�A

f'は一次側周波数
sは滑り

�@�Aまとめると

リアクタンス=2πsf'L[Ω]

だから二次漏れリアクタンスは滑りに比例するんじゃない？

>>964
ありがとうございます。
理解出来ました。

今度はインダクタンスについて質問お願いします。

回路計算で抵抗以外にコイル（誘導性リアクタンス）があり
コイルの事をXLと表しています。

このＬはインダクタンスのＬなのでしょうか？

インダクタンスは
V=L di/dt で電流の時間変化率が誘導起電力と比例するという認識です。

変圧器誘導機の回路計算なら誘導起電力が関係するのが理解できますが

電源と負荷だけの回路計算で誘導起電力が関係しているのが理解出来ません。

慣例で誘導性リアクタンスを表すのにXLがよく使われる
LはインダクタンスのLからとってるのでしょう
容量性リアクタンスはXcだし

電源EとインダクタLをつなげると、誘導起電力と
電源電圧が等しくなるように動作し、どんどん電流は
増えていきます（抵抗分ゼロの場合）

実際には抵抗分rがあるので、E/rに落ち着きます

>>966
やっぱりＬはインダクタンスから取っているんですね

電気はイメージするのが簡単そうに見えて
すごく難しいです

無負荷試験と短絡試験て名前違うけど
抵抗は両方とも無いから同じ考えでいいんですか？

無負荷って、オープンじゃね？
短絡って、クローズじゃね？

納得☆！

時定数Ｔ＝Ｌ/R

なぜＴがこの式で表するのか不明です。

t=CRだからt=L/Rなんじゃないの?

質問があります。この添付図の抵抗RLの存在が分かりません。
無いと電流を流し続けて部品破損するので、それを抑える為、
RLをつけてるという解釈でいいのですか？
初歩的なことだと思うんですが、解説お願いします。
http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/Htb/html/HC0301_b.html

>>973
ＲＬ無かったら出力信号どこから取り出す？

>>974
「出力信号を取り出す」とは出力信号を使うという意味ですよね？
その信号を使うのに、どうして抵抗を入れるのかというのが良く分からないんです。
教えてくれませんか？

もしかしてオームの法則知らない？

>>975
一杯食わせるつもりか？
信号を何に使うか、リレーとか電球とかモーターとか（･･･etc.）そういったものを繋いで駆動するのであれば、それ自体がＲＬに相当する。
右側の一般の電圧増幅回路で言うなら、抵抗が無ければ信号が出てこない。
直結回路で次段のトランジスタが直接繋がっているのであればその段以降の回路がＲＬに相当する。
「ＲＬ」という抵抗が見かけ上存在しないように見えてもそれに相当するものが繋がっている。
抵抗がなくて「信号を使う」ということはその使っているモノがＲＬである。

>>976
オームの法則の問題では無いと思うぞ。

>>978
なんで？
抵抗によりエミッタ電流を出力電圧に変換するのはオームの法則そのものじゃないの？

>>977
右の回路の出力先にLEDが繋がってたと仮定すると、
そのLEDを点灯させるための抵抗RLが必要という解釈でよろしいのですか？

あ、コレクタ電流だった

>>980
「右の回路」で出力にＬＥＤを繋ぐということはまずあり得ないが、無理やり辻褄あわせをすればそういうことである。

>>979
そうじゃなくてRLの存在の意味を問うてるんだから。

電気を勉強していて位相っていう概念がしばしばでてくるけどイマイチつかめない
正弦波の位相が遅れる、進むっていうのは図で説明できるけど
異なる位相の波が混ざるとどうなるのか、制御理論で出てくる位相とは何のことなのか
位相っていう概念が大事なのは痛いほどわかっているが、積極的に位相の概念を応用して
何かをするってとこまで理解できていない。

どなたか教えて下さい。

その答え方だと位相のない直流の考え方はわかっているんだろう。
位相ってのは交流ゆえに起きる現象ってのはわかるよな。
交流は直流と違って時間によって(瞬時)電圧なり電流なりが変わるわけだが、
たとえばある瞬間の瞬時電圧の値(だけ)がわかったところでほとんど意味がない。
求めたいものを時間の概念までひっくるめて考えるのが位相の肝だな。

例えば、異なる位相の波どうしが混ざった場合は、それらの位相を考慮した関数を使った値を足せばいいだけ(当然といえば当然だが)。

正弦関数や自然対数、虚数にしろ、それら電圧などを正確に示すための手段で、あまり難しく考える必要はない。
位相というものを考えるに当たって、それらが適している(代入するだけでわかる、計算しやすい)から使っているだけ。

>985のいろいろ書いてあるのに何だか核心に迫らない感がぱない。。