リアクタンス、抵抗、インピーダンスの関係
1. 抵抗
抵抗は回路における電流の流れに対する障害であり、交流回路においては抵抗性のみを考慮する。抵抗の単位はオーム(Ω)で、その計算式は以下の通りです。
R= V/I
Vは電圧
Iは電流
抵抗は直流回路と交流回路の両方に存在しますが、交流回路ではインピーダンスの一部に過ぎません。
2. リアクタンス
リアクタンスは、回路内の交流による障害効果で、インダクティブリアクタンスとキャパシティブリアクタンスに分かれます。リアクタンスは電流の変化率に関連しているため、交流回路でのみ存在します。リアクタンスの単位もオーム(Ω)です。
誘導リアクタンス (XL) : インダクタンスによる障害、その式は:
XL = 2 PI fL
fは周波数
Lはインダクタンス値
キャパシティブリアクタンス (XC) : キャパシタンスによるブロッキング効果、その式は:
XC=1/ (2πfC)
fは周波数
Cはキャパシタンス値
3. インピーダンス
インピーダンスは回路が交流に対して与える総合的な障害で、抵抗とリアクタンスの組み合わせ効果を含みます。インピーダンスは複素数で表され、以下のように表現されます。
Z=R+jX
Rは抵抗
Xはリアクタンス
jは虚数単位です。
インピーダンスの単位もオーム(Ω)です。インピーダンスは回路内の抵抗だけでなく、インダクタンスとキャパシタンスの影響も考慮に入れるため、交流回路では通常、単純な抵抗よりも大きいです。
まとめ
抵抗:電流の流れに対する障害効果のみを考え、直流回路と交流回路に適しています。
リアクタンス:交流回路でのみ存在し、それぞれインダクタンスとキャパシタンスによって引き起こされるインダクティブリアクタンスとキャパシティブリアクタンスを含みます。
インピーダンス:抵抗とリアクタンスの効果の組み合わせで、交流回路に適しており、回路が交流に対して与える総合的な障害を示します。
上記の関係から、インピーダンスは交流回路における抵抗とリアクタンスの組み合わせ性能であり、リアクタンスはインダクタンスとキャパシタンスによって引き起こされる具体的な効果です。これらの三つの概念とそれらの関係を理解することは、交流回路の分析と設計に不可欠です。