電気工学科ブログ

実験で楽しく学習しよう。

電気の学習では、抵抗、コイル、コンデンサが出てきます。
図記号で理解しても実物を見たことがないという方も多いと思います。
ここでは、抵抗、コイル、コンデンサに商用電源の100ボルトを加えたときの波形を調べてみます。

使用した抵抗、コイル、コンデンサ

抵抗に100ボルトを加えたときの波形

電圧V = 100〔V〕、電流I＝2.00〔A〕、電力P = 200〔W〕
電圧と電流は、同位相です。

コイルに100ボルトを加えたときの波形

電圧V = 100〔V〕、電流I＝1.89〔A〕、電力P = 20〔W〕、L=170〔mH〕
電流（青）は電圧（黄）より、90度だけ位相が遅れます。
（電気理論で、コイルは電力を消費しないと学習します。実際のコイルは、巻線の抵抗と鉄心の損失があり、少しの電力を消費し、電圧と電流の位相差は90度よりも少しだけ小さくなります。）

コンデンサに100ボルトを加えたときの波形

電圧V = 100〔V〕、電流I＝3.11〔A〕、電力P = 0〔W〕、C＝100〔μF〕
電流（青）は電圧（黄）より、90度だけ位相が進みます。
（電気理論で、電圧と電流の波形は正弦波として学習します。実際は電圧波形に少しの高い周波数成分が混じります。コンデンサに流れる電流は、高い周波数成分が増えるため図のようにデコボコになってしまいます。）

簡単なことも実験で確かめることが大切です、電気を楽しく学習しましょう。