2023-10-20 電工(3)

交流 波形があるから色々難しい

  • 最大電圧 = $\sqrt{2} \times 実効電圧$
  • 実効電圧 = $\frac{最大電圧}{\sqrt{2}}$
  • つまり実効 100v = $\frac{141v}{\sqrt{2}}$

位相差

  • コイル、コンデンサを使って波形をずらす。このズレを位相差と呼ぶ

コイル

  • コイルは、90℃遅らせる
  • インダクタンス 表記は $L$
  • 単位はヘンリー $H$
  • 抵抗に換算して$Ω$で表すと、リアクタンス
  • コイルの抵抗を求める式 $X_L = 2πfL$ 計算結果の単位は$Ω$
  • $f$ には周波数、50, 60 らへんが入る
  • $L$にコイルの固有値を入れる インダクタンス(H)
  • コイルに流れる電流を求める式 $I_L = \frac{V}{X_L}$ 単位はアンペア

コンデンサ

  • コンデンサは、90℃前に倒す
  • キャパシタンス
  • 単位はファラド $F$
  • 抵抗に換算して$Ω$で表すと、リアクタンス(コイルと同じ呼び方)
  • コンデンサの抵抗を求める式 $X_C = \frac{1}{2πfC}$ 計算結果の単位は$Ω$
  • $f$ には周波数、50, 60 らへんが入る
  • $C$にコンデンサ固有値を入れる キャパシタンス(F)
  • コンデンサに流れる電流を求める式 $I_C = \frac{V}{X_C}$ 単位はアンペア

インピーダンス

  • 交流電気機器{洗濯機、テレビ、蛍光灯、その他}には{抵抗、コンデンサ、コイル}が入ってる。概ねモーター。
  • 機器の合成抵抗をインピーダンスと呼ぶ。合成抵抗の計算はめっちゃめんどくさい。
  • 直流にはインピーダンスは無い。直流ではコイルやコンデンサが無効だから。

抵抗 - コイル の直列回路

  • R-L 直列回路 と呼ぶ
  • インピーダンスを求める式 単位は$Ω$(Mathjaxで書けない)
  • 流れる電流を求める式
  • 力率($\cos θ$)を求める式

抵抗 - コンデンサの直列回路

  • R - C 直列回路 と呼ぶ
  • インピーダンスを求める式 単位は$Ω$(Mathjaxで書けない)

実態は抵抗コイルコンデンサが繋がってるので、上2つを合体

  • 計算するときは、コイルとコンデンサを引き算してから、てことを言ってる。

交流の消費電力(P)の求め方 3通り

  • $P = VIcosθ $
  • $P = I^2\ R $
  • $P = \frac {V^2}{R} $

試験の実際は、あんまり計算しなくて良い

  • 3:4:5の三角形、6:8:10の三角形 を覚えればだいたい行ける

交流で混乱してきたところに、三相交流で追い打ちだ

  • 家庭用電源は、単相2線。短いほうがL、長いほうがN。ある業界ではニュートラル、ホットと言ってたけど、正しくはニュートラル、ライブのこと。
  • 単相三線から電源取り。ホット、ホット、ニュートラルの線が出てて、ホット + ニュートラルで100v、ホット + ホットで200v。
  • 以上が既知。

三相四線 って聞いたことがあるなぁ?

  • スター結線のこと。R相S相T相 + N(接地) で、4本。
  • 繋がれる機器は、直列回路になる。(え?)
    スター結線
  • デルタ結線は、三相三線。並列回路。機器に対して同じ電圧をかけれる。
    デルタ結線
  • 試験には「ある箇所の電圧 or 電流は、断線したらどう変化する?」って問題が出る模様。
# デルタ結線 スター結線
線間電圧 = 相電圧 = 相電圧 $\times \sqrt{3}$
線電流 = 相電流 $\times \sqrt{3}$ = 相電流
消費電力 $\sqrt{3} \times V_l I_l \cos θ$
$V_l$ = 線間電圧
$I_l$ = 線電流
3相ぶんの電気代はスターとデルタで同じになる ふしぎ!