電気

交流

交流の電力

交流には位相\(\cos \theta\)に基づき3つの電力が現れる。 有効電力・・・抵抗成分についての電力 \begin{align}P=IV \cos \theta \mathrm{}\end{align} 無効電力・・・リアクタンス成...
電気機器

需要率と負荷率と不等率

需要率と負荷率と不等率は次のように定義される。 \begin{align}需要率=\frac{最大需要電力}{設備容量} \times 100\end{align} \begin{align}負荷率=\frac{平均需要電力}{最大需要電力...
電力

負荷変動と速度調定率

負荷変動と負荷変動に対して起こる発電機の回転数の低下には次のような一定の関係がある。 \begin{align}R = \dfrac{ \dfrac{\Delta f }{ f_{n}} }{ \dfrac{\Delta P }{ P_{n...
直流

直流の電力

単位時間に電流がする仕事を電力という。電力は抵抗を\(R\)、電流を\(I\)、電圧を\(V\)とすると \begin{align}P=IV=\frac{V^2}{R}=I^2R \mathrm{}\end{align} である。
直流

直流のジュール熱

抵抗\(R\)に電流\(I\)が流れると電圧降下が生じるが、電子はこの電圧降下の分だけ仕事をし熱が発生する。その時の熱は \begin{align}W=IV \mathrm{}\end{align} である。この法則をジュールの法則といい発...
交流

インピーダンスと力率

RLC直列回路の力率について考える。回路のインピーダンスの大きさは \begin{align}Z = \sqrt{R^2 + \left ( \omega L -\frac{1}{\omega C} \right )^2}\end{alig...
交流

インピーダンスのベクトルと大きさ

RLC直列回路について考える。回路の抵抗成分とリアクタンス成分は互いに直交しているベクトルとなる。これを複素数を用いて \begin{align}R, j \omega L,\frac{1}{j \omega C}\end{align} と...
交流

交流回路と容量性リアクタンス

回路に流れる電流が \begin{align}i = I_m \cos \omega t\end{align} であるとする。これをコンデンサの定義式 \begin{align}v_{C} = \frac{1}{C} \int i dt\e...
交流

交流回路と誘導性リアクタンス

回路に流れる電流が \begin{align}i = I_m \sin \omega t\end{align} であるとする。これをコイルの定義式 \begin{align}v_{L} = L \frac{di}{dt}\end{align...
電気機器

電動機の機械最大出力と効率

電動機の機械最大出力\(P_M\)は電動機入力\(P_{Mi}\)と効率\(\eta_M\)を用いて \begin{align}P_{M}=P_{Mi} \times \eta_{M}\end{align} で求められる。
交流

並列共振のインピーダンスと共振周波数

RLC並列回路のインピーダンスは \begin{align}\frac{1}{\dot{Z}}&=\frac{1}{R}+ \frac{1}{ j \omega L} + j \omega C \\&=\frac{j\omega L+R -...
交流

直列共振のインピーダンスと共振周波数

RLC直列回路のインピーダンスは \begin{align}\dot{Z}=R+j \left ( \omega L - \frac{1}{ \omega C} \right )\end{align} 共振条件は虚部=0であるので \beg...
python

Pythonで並列共振のインピーダンスの変化を見る

Pythonで直列共振のインピーダンスの変化を見る。誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスは \begin{align}X_L = 2 \pi f L \hspace{10mm} X_C=\frac{1}{2 \pi f C}\end{al...
電力

送電線の電圧降下

負荷を\(Z\)、電線の抵抗\(r\)とリアクタンスを\(x\)とすると送電端電圧\(V_s\)は受電端電圧\(V_r\)を用いて \begin{align}\dot{V}_{s}=\dot{V}_{r}+r \dot{I} + j x \...
python

Pythonで直列共振のインピーダンスの変化を見る

Pythonで直列共振のインピーダンスの変化を見る。誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスは \begin{align}X_L = 2 \pi f L \hspace{10mm} X_C=\frac{1}{2 \pi f C}\end{al...
電験

三相かご型誘導電動機のスターデルタ始動の問題点

三相かご型誘導電動機のスターデルタ始動の問題点 ・始動電流が\(\frac{1}{3}\)、トルクが\(\frac{1}{3}\)となるので負荷が制約的・スターデルタ切り替え時に位相差が原因の突入電流が生じる
電気機器

三相かご型誘導電動機とスターデルタ始動について

スターデルタ始動は始動時にスター結線、始動後にデルタ結線に変更する始動方式である。 スター結線の場合、相電圧は線間電圧の\( \frac{1}{\sqrt{3}}\)倍となるため線電流も\(\frac{1}{\sqrt{3}}\)倍となる。...
交流

正弦波交流の瞬時式を定義する

瞬時式は次のように与えられる。 \begin{align}e(t)=E_{m} \sin \left ( \omega t + \phi \right )\end{align} ここで\(\omega\)は角周波数と呼ばれ \begin{a...
交流

交流回路に関するKirchhoffの法則

任意の交流回路において、次の関係が常に成り立つ。この関係をKirchhoffの法則という。 Kirchhoffの第1法則 電流則 任意の接続点における流入する電流の総和は流出する電流の総和に等しい。すなわち \begin{align}\su...
電気機器

水力発電の出力

水力発電の理論出力は水車に流れ込む水の流量を\(Q \mathrm{}\)、有効落差 \(H\mathrm{}\)とすると次で表される。 \begin{align}P=9.8QH \mathrm{}\end{align} 現実的にはこれに効...