位相器を使用してコンデンサの両端の電流と電圧間の位相シフトを解析し、次に電圧と電流の位相器を時間領域に戻します。- 演習 4。
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- Опубліковано 30 січ 2025
- 静電容量 「C 」のコンデンサに正弦波電圧を印加したとき、コンデンサを流れる電流の式と、電流強度の時間変化を求めよ。
注:電圧回路や交流回路を解析する場合、時間領域での計算は行わない。なぜなら、変数 「t 」に対する時間領域でのcos(W.t)とsin(W.t)関数の加算と乗算は非常に複雑で、時間がかかり、面倒だからである。 したがって、解析を簡略化するために、cos(W.t)とsin(W.t)をモジュロと位相の形、すなわち位相で表される複素数に変換します。同様に、インダクタLとコンデンサCを複素数に変換します。後者は、実行しようとする演算(加算、減算、乗算、除算)に応じて、モジュロと位相の形で表すことができます。
リアクタンス成分LまたはCが3つまたは4つしかない回路では、変数 「t 」の関数としての時間解析はすぐに理解不能になり、したがって考えることもできなくなる。 これが、モジュールとフェーズを使用する唯一の理由である。
さらに、三相システム、特によく知られている対称成分について、三角関数を用いて式を立てるのは非常に難しい。 モジュールと位相はベクトル和できるベクトルに過ぎないからだ。それ以外に解決策はない!
sin(W.t)はcos(W.t)に変換され、次にcos(W.t)は再びモジュラスと位相(または位相器)に変換される。 モジュラスとモジュラス、位相と位相を加算または乗算するのは非常に簡単である。 電圧と電流のモジュラスと位相は、位相のずれを視覚化するのも簡単です。
重要な注意:モジュラスと位相、または単に複素数を使用して回路を分析する場合、これは回路が周波数領域で分析され、変数 「t 」を含まないため、見つかった結果が周波数領域に属することを意味します。
変数tに応じて、周波数領域で見つかった各電圧と電流のモジュラスと位相は、時間領域の等価式に変換し直すことができます。
実際には、位相(すなわち、モジュラスと位相)はコサイン関数から得られるので、各電圧と電流についてコサイン関数を書くだけでよい:
V(t)=COS(W.t+位相角V°)、I(t)=COS(W.t+位相角I°)、ここでWは[Rad/s]で既知、位相角V°は電圧の位相角、位相角I°は電流の位相角を表す。
詳細は、位相量に関するビデオをご覧ください。
このエクササイズでは、周波数領域で電圧Vcの位相量を求めます。Vc = 6. 位相角(-30°) [V]なので、電圧Vcの位相量の式には変数't'がありません。 したがって、振幅を6、位相角を-30°とすると、vL(t) = 6.cos(100.t - 30°) [V]となる。 同じ原理でi(t) = 0,03.cos(100.t + 60°) [A]が得られる。 つまり、信号の足し算と掛け算の演算は行われないが、最終的に正弦波形の信号が得られる。