区別
抵抗: 電流を妨げ、エネルギーを散逸させる。
インダクタンス: 磁場エネルギーを蓄積し、電流の変化に反対する。
コンデンサ: 電界エネルギーを蓄積し、電圧の変化に反対する。
電圧: 電気の流れを駆動する力。
電流: 電荷の流れであり、電荷が流れ出す速度を示す。
電力: 単位時間あたりに行われる仕事量であり、エネルギー変換の速度を示す。
抵抗の定義
抵抗は、回路における物理量であり、電流の流れを妨げる。抵抗要素(例えば抵抗)は電気エネルギーを熱に変換することができる。
特徴
電流の妨害: 抵抗は電流の通過を防ぎ、値が大きいほど妨害効果が強くなる。
エネルギー散逸要素: 抵抗はエネルギー散逸要素であり、電流が抵抗を通ると熱が発生する。
オームの法則: 電圧V、電流I、抵抗Rの関係はオームの法則V=IRに従う。
応用
電流制限: 電流を制限し、回路内の他の部品を保護するために使用される。
電圧分割: 電圧分割回路を構築するために使用される。
フィルタ: コンデンサと組み合わせてRCフィルタを構築するために使用される。
インダクタンスの定義
インダクタンスとは、回路において磁場エネルギーを蓄積する能力を指す。インダクタ(例えばコイル)は、電流が変化すると逆起電力を生成し、電流の変化を防ぐ。
特徴
磁場エネルギーの蓄積: インダクタは磁場エネルギーを蓄積し、値が大きいほど蓄積能力が強くなる。
電流変化への反対: インダクタは電流の変化に対抗し、つまり電流が増加すると逆起電力が生成され、電流が減少するとエネルギーが放出される。
インダクティブリアクタンス: 交流回路では、インダクタはインダクティブリアクタンスXL=2πfLを生成し、ここでfは周波数である。
応用
フィルタ: LCフィルタを構築して交流信号の高周波成分をフィルタリングするために使用される。
エネルギー蓄積: スイッチング電源でエネルギーを蓄積し、電流を平滑化するために使用される。
チョークコイル: 高周波信号が通過することを防ぎながら、直流信号が通過できるようにするためのもの。
静電容量(キャパシタンス、C)の定義
静電容量とは、回路において電界エネルギーを蓄積する能力を指す。コンデンサなどの容量要素は、電圧が変化すると充電または放電し、電界エネルギーを蓄積または放出する。
特徴
電界エネルギーの蓄積: コンデンサは電界エネルギーを蓄積し、値が大きいほど蓄積能力が強くなる。
電圧変化への反対: コンデンサは電圧の変化に対抗し、つまり電圧が上昇すると充電し、電圧が低下すると放電する。
キャパシティブリアクタンス: 交流回路では、コンデンサはキャパシティブリアクタンスXC= 1/2πfCを生成し、ここでfは周波数である。
応用
フィルタ: RCフィルタを構築して交流信号の低周波成分をフィルタリングするために使用される。
カップリング: 直流カップリングを絶縁し、交流信号を伝送するために使用される。
エネルギー蓄積: エネルギーを蓄積するために使用され、例えばカメラのフラッシュにエネルギーを蓄積する。
電圧(電圧、V)の定義
電圧とは、回路内の2点間の電位差を指し、電荷の移動方向と強度を示す。電圧は電気の流れを駆動する。
特徴
電位差: 電圧は電位差であり、ボルト(V)で測定される。
電流の駆動: 電圧は電流の流れの原因である。
電源: 電源(例えばバッテリー、発電機)は電圧を供給する。
応用
電源: 回路に電気エネルギーを供給する。
測定: 回路内の電位差を測定するために使用される。
電流(電流、I)の定義
電流とは、電荷の流れを指し、単位時間あたりに導体の断面を通る電荷量を表す。
特徴
電荷の流れ: 電流は電荷の流れによって形成され、アンペア(A)で測定される。
方向: 電流の方向は正電荷の流れの方向として指定される。
強さ: 電流の強さは電荷の流れの速度を示す。
応用
負荷: 負荷(例えば電球、モーター)を動作させる。
測定: 回路内の電荷の流れを測定するために使用される。
電力(P)の定義
電力とは、単位時間あたりに行われる仕事量であり、エネルギー変換の速度を示す。
特徴
エネルギー変換: 電力はエネルギー変換の速度を表し、その単位はワット(W)である。
電力: 電力は電圧Vと電流Iによって決定され、P=VIで計算される。
応用