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・第二種電気工事士筆記試験受験テキスト 改訂17版 電気書院
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【書き起こし】【単相交流回路①】最大値 実効値 インピーダンス リアクタンス １から学ぶ第２種電気工事士
(00:01) 4分 ん ウンドンん 4 こんにちは巻天皇です 今日は単相交流回路について解説していきたいと思います今回は今回は単相交流回路丸 一ということで でまず1回目ですね単相交流回路について解説していきたいとおもいます a まず単相交流回路なんですけども まず交流 っていうのは今までまであのオウム法則とか抵抗の計算で行ってきた回路っていうのは こちらの直流の回路の話をしていたんですけども 直流と交流の4階っていうのは何かというと交流直流は時間的変化が なくてし電流が常に一定ということです それに対して交流は時間によって 源流の大きさが 変化しますこれが交流になります
(01:06) 身近なところでどういうものが直営だったり交流だったり するかというと直流っていうのはバッテリーとかですね あとは電池関係ですねその辺が直になっています 機械の中の蛙とかも直流になっています で後は交流っていうのは コンセントですね家のコンセント が交流になっています交流はですねこれ以外 したの勅諭以外は交流 と思ってもらって結構ですなので家のコンセントだったりスイッチ照明とかは交流で すべて交流で動くようになっています ただあのコンセントから コンセントに機会をさせたときにそこから直流に変換して動く機会も多くあります なのでバッデリーとか機械関係はこっち直流でそれがは交流 と覚えてもらった方がいいかなと思いますそれでこの図について説明していきたいん ですけども
(02:13) でまず縦軸が電流ですねうんうん上のほうがプラスしたをマイナスとなっていますで あとは横軸が時間になっています でこの八景 が実際の天龍 になっていてこれを制限後言います で これが時間とともに 変化していくんですけどもえ こういう風に言ってここに戻ってくるの 一周忌と言いますそれでこの im ですねこの振幅の最大値を最大値 im と言います k つに実行知愛 っていうものがあって実行血合いがルートに分の im ですね最大値はるルートにということになります ルートには1.41ですねひとよひとよに hitomi ごろ なんで1.41と覚えてください で次に平均値 ia というものがあってこれは大分の人愛 m ですね でこういうものがあるのを覚えてください
(03:23) でこれらを簡単に説明すると最大値はさっき言ったここなんですけども これがの身近な例でいうとたとえば家のコンセントですねこれが 100 v 通称100ゴールドと言われるんですけども 実際は最大ちゃい m は100ルートにボルトにあります えなんで実行知愛もう im はルートになるので実効値が100 v にあります それで平均値 ia は計算すると89.8ボルト という風になりますでこれは図で見ると この im が100ルートになります で実効値なので実効値が実行チャイは このようになって100 v ですねこうなりますでちょっと見づらいんですけども 下の線が ia でこっちは89.8ボルトというふうになります 一般的にその100 v って呼ばれるのはこの実効値のことをしゃべっています
(04:31) 選んで実際には最大値でみると100 ヒョン11 v ぐらいまでなるんですけども 通称として100ボルトという風に呼ばれています 平均値については性能 西空の方 2倍にしてでそれを鳴らした値 っていうことになります 正の値を鳴らした値なのでこの面積ですね 面積を鳴らすとこれくらいの値になりますっていうことを言っていますあの恒例の場合 の電流を表す式や これになります すごく者や腰長ったらしい感じなんですけどもこれが交流の電流を表すしくなってい ますでこれが愛= im サイン22パイ ft アンペアとなっています で im はさっき言った最大値ですね でサイン兄パイ f t で j f っていうのは周波数になってます
(05:37) で周波数っていうのは何かというと 1秒あたりのこの振幅ですね この周期が何かあるかということで東日本だと50ヘルツ西日本だと60hz となっ ています 絵なので1秒間に50回また60回こういうふうに 変化しているということになりますでこういう式があるっていうことを覚えておくと いいと思います このような交流回路があったとしますで このまあるくてこうなっているのが 交流回路の電源になります今までの抵抗の他にこの xl と書いたところなんです けれどもこれが インダクタンスと呼ばれるものが出てきます でこれはといったものかというとコイルですね コイルの部分を表しています でこのほかにキャパシタンス というのも入ってきてそれがコンデンサになっています でその声だったりコンデンサも交流では抵抗に
(06:48) なってきますので今までの抵抗に加えてその2種類が増えてきます そのインダクタンスだったりキャパスターズについては次の単相郡回路丸兄で詳しく 解説していきたいと思いますので今回は簡単に説明します でこの r と l ですね 抵抗とこいる分の 回路の合成抵抗やたる部分なんですけども インピーダンスという新しい言葉が出てきたんですけどこれが抵抗にあります でこれはこのようにパラオします r 2条 多数 xl の二乗のルート オウムとなっていますそれで次は電流を求めたいんですけども電流の場合は今までの 直流回路と同じで オームの法則で電圧はる抵抗という感じで考えてください なので今回恒例の場合は a 転圧あるインピーダンスっていうふうになります
(07:57) =ルートアールに塩+ xl の以上分の v パン屋となります次に電圧について説明していきたいとおもいます で電圧はこの直列のカエルの場合はまた パールと xl で分圧されていきますなので vr として求めることができてこれは a 天龍レッスン r に流れる電流かける抵抗 オームの法則なのでこのになりますでこれは えっとさっき出た電流ですね 電流かける抵抗ということで route r 25+ xl 2畳分の vr ホールとなります vxl の方も同じで 行為流れる電流 i かける xl っていうことで route r 2乗+ xl 以上分の vxl ポルトとなり ますそれでさっき競ってできたインダクタンスについて簡単に説明したいと思い
(09:04) ますインダクタンスは l で表されて単位が英知とか言ってヘンリーと呼びますで月 後はこれになりますでこのインダクタンスっていうのはコイル だと思ってくださいインダクタンス l を抵抗で表したのが誘導リアクタンス と言いますって誘導リアクタンスは一般的に xl って荒らしたりします て xl は xl =オメガ得ると表して でこのオメガっていうのはにパイ f になります なのでオメガ l =22パイ flo 6 というふうになりますでにパイ fl なんで f はさっき出てきた周波数になって l はこのインダクタンス になっています次にえ次にキャパシタンス について説明したいと思いますキャパシタンスってますし で単位が f と書いてファラドと呼びますそれの月号はこのになっていて 直流の電源にちょっと似てますけどもコンデンサーの場合
(10:13) はこの 線の長さん同じになっていますこれが キャパシタンスっていうのはコンデンサと思ってください キャパシタンスの 抵抗容量リアクタンスと呼んで一般的に xc と表します で xc はオメガシー分の1となり=兄パイ fc 分の1となります さっきの四季と似てるんですけども今度は分母の方に来ましたのでちょっと違ってい ます 恒例の場合は抵抗の他にこの 個入り成分とコンデンサ成分という2つの貞子が混ざっていきますので を覚えていきましょうそれでは問題を解いていきたいとおもいます 鳥があります実効値100ボルトの正弦波交流電圧があります その最大値はいくらですかという問題です実効値愛は ルート2分の im ということでここから最大値を求めると最大値 im =
(11:22) このルートにはこっちに 映ってアイルーとに となりますこのふぁいてぃのは実効値なので今回200ボートなんで3100かける 1.41 となって答えが282ボルトというふうになります次の問題に行きたいと思います 次はこういう回路です 交流電源があって抵抗が4オームでリアクタンスが さ音という回路ですインピーダンス z はルートの r 2乗+ xl 2条 なので a こういうふうにありますルートの4 抵抗が4 20+リアクタンスが産アンデス産の2以上ということでルートの16多数9=ルート 20コ 終わって来た描こうオウムとなります それでは最後の問題に行きたいと思います こういう回路があって交流電源100 v って貞子が6 o 6
(12:28) リアクターんすが8音 という回路があってこの技アクターズにかかる電圧を求めなさいという問題ですまず9 リアクターんし流れる電流を求めたいと思いますので まず全体のですね電流を求めますで電流は電圧はるデー高インピーダンスだったので 100 う r ルートの6の2乗+84以上= って子が36 +64なので100ですねルート100なので 中ここは中にあるので 100/10で答えの10アンペアとなります それでこの部位を求めていきたいとおもいます このリアクタンスにかかる部位なんですけどもここに流れる電流とこのリアクタンスの 発意オム をかけて中掛ける8ということで ほたえの80 v というふうになります 直流回路と違ってこのインピーダンスっていう考え方がなかなか最初は癖があるんです けども
(13:36) a 徐々に問題を解いてられていくとへ解けるようになってくると思います 最初のうちはこう 直流回路のように たして14っていう風書きたいんですけども恒例の場合はそういうこのじゃなくてこう いうインピーダンスっていうものがあるのでそれに直してから計算するというふうに なります それでは今日の動画のまとめに入りたいと思います単相交流会はこういうふうに表して それの最大値実効値平均値というものを覚えておいてください 最大値はこの振幅の最大ですね 古賀最大値 im になります で次に実効値は最大値はルートに ですなのでこの あたりですねで次平均値平均値は 杯分の兄 im っていうことを覚えてくださいでこの3つがあるのでちょっとややこしいんですけども 覚え方としてはやっぱり3時間100 v
(14:44) っていうものを 思い出してもらえればいいと思います実効値が100 v いなっていて 祭礼町141ボルトですね最大なので一番大きい値と思ってくればいいですそれは 141ボルトでで平均チャー95るとなると っていうことを覚えてくださいなので実効値と最大値この関係をまず覚えてもらえれば それから消去法でもいいので この平均値の90 v っていうものを足せるのかなと思います それから交流からもこういうふうにあってこれの計算はまず インピーダンスですね抵抗分インピーダンス z はルートの r 2錠プラス x の 2乗オウムとなっています 合成抵抗だと思ってくださいこれをまずだすっていうのが ああああああ 非常に重要になってくるので直流回路との違いはここになるのでしっかりと 問題を解いてられていってくださいこれを出してからオーブの法則なので電流を求める ときは全粒を求めるときは i = z 分の部位ですね
(15:58) ええええええ なのでさっき出したこのルートの r 2錠プラス x と2畳分の v アンペアというふうになりますて転圧 vr 9抵抗にかかれて月の場合ですと vr = ir なので去っ券を出した天龍かける 抵抗ですねこれも直流彼と同じように考えればいいので さっき出したこれかける r っていうことでルートアールに嬢プラス x の以上分 の vr ポルトとなります交流回路はこのインピーダンスっていう考え方が非常に大事なのでへ ここをしっかりと勉強していきましょう 以上でこの動画終わります最後まで見ていただきあり がとうございましたこの動画がいいなと思ってくれた方は友達だったり会社の同僚だっ たり家族だったり 紹介していただけたら嬉しいですまたチャンネル登録やいいねボタンを押してくれたら 嬉しいです 最後まで見ていただきありがとうございました今後ともよろしくお願いします
メインでは聞けない、試験のヒント・考え方を紹介⇩
【まき電脳の脳】
https://www.youtube.com/channel/UCaXNgiW6jWYTUpzMoqM9vEw
きょうは単相交流回路①ということで
単相交流回路の最大値・実効値・平均値等、交流回路の計算の仕方等
解説しています。
直流回路よりも難しいので交流回路の考え方について学んでいきましょう。
質問等はコメントにお願いします。
