新湘南電鐵 横濱工廠archive

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2017年 05月 05日

電気のお勉強その7 ステージ4 端子電圧の計算(新バージョン)

さてステージ4です。
c0207199_1427258.jpg


ここでちょっと追補します。
いきなり端子間電圧の話になったため、少し分かりにくいかと思いまして。
c0207199_14333250.jpg

上の水道管の図を見て戴くとイメージが湧くでしょうか?
抵抗1と抵抗2はパイプの太さが違います。

当然、パイプが太い方が水も電気も流れが良いので、抵抗は低いです。
そうすると、パイプの左右の圧力(水なら水圧、電気なら電圧)の差も小さくなります。
このパイプ(抵抗)の左右の圧力差(電気なら電圧)のことを端子間電圧といいます。

当然、直列接続されている機器の端子間電圧を全部足すと元電源電圧になります。
ここまで追補です。

これは護符(1)
電圧=電流(A)×抵抗(Ω)でいきましょう。
全体にかける電圧は直流12Vです。

ポテンショメーター1Ωの時、ポテコ合成抵抗1=0.98Ω、電流値1=0.293A
でしたね。
これを護符(1)に入れると、ポテコ抵抗にかかる端子電圧1は
0.293A×0.98Ω=0.287V
と出てきます。

ちなみに、この時モーター(40Ω)にかかる端子電圧は、
やっぱり護符(1)で
0.293A×40Ω=11.72V
になります。

このポテコ抵抗端子電圧とモーター端子電圧を足したもの
0.287V+11.72V≒12V
これが12Vになれば計算は合っています。
OKですね。

これでステージ4はクリア。

続いてラストステージです(下図)。
いよいよポテンショメーターの電力値に迫ります。
こちら
c0207199_14402585.jpg

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# by nari-masa | 2017-05-05 14:40 | 電気制御 | Comments(0)
2017年 05月 05日

電気のお勉強その6 ステージ3 電流値の計算(新バージョン)

こちらはステージ3からラストステージまでの新バージョンです。
ポテンショメーター1Ω、50Ω、100Ωそれぞれに最後まで計算してみました。
旧バージョンよりは分かり易いかと思います。

もう一度装備の確認とステージ2で手に入れた合成抵抗の確認をしましょう。

6つの護符です。
(1)電圧(V)=電流(A)×抵抗(Ω)
(2)電流(A)=電圧(V)/抵抗(Ω)
(3)抵抗(Ω)=電圧(V)/電流(A)
(4)電力(W)=電圧(V)×電流(A)
(5)電力(W)=電流(A)×電流(A)×抵抗(Ω)
(6)電力(W)=電圧(V)×電圧(V)/抵抗(Ω)

そして新装備。
(7)直列抵抗の合成抵抗は抵抗1+抵抗2+抵抗3+・・・・
(8)並列抵抗の合成抵抗は
  ①電圧を決める。
  ②護符(2)で個々の抵抗を通る電流を計算する。
  ③②で計算した電流を全部合計する。
  ④①で決めた電圧と③で合計した電流を護符(3)に入れて合成抵抗を出す。
(9)同じ抵抗の並列接続の場合、合成抵抗は1個の抵抗値を個数で割る。
(10)異なる抵抗の並列接続の場合、合成抵抗=抵抗1×抵抗2/(抵抗1+抵抗2)

ステージ2で入手した合成抵抗値は
(1)ポテンショメーター1Ω、固定抵抗50Ωの時、合成抵抗(1)=0.98Ω
(2)ポテンショメーター50Ω、固定抵抗50Ωの時、合成抵抗(2)=25Ω
(3)ポテンショメーター100Ω、固定抵抗50Ωの時、合成抵抗(3)=33.333Ω

さて、ステージ3は回路を流れる電流値の計算です。
モーターの抵抗は仮に40Ω、かける電圧は直流12Vとします。

この新バージョンでは、まず
(1)ポテンショメーター1Ω、固定抵抗50Ωの時、合成抵抗(1)=0.98Ω
だけでラストステージまで行ってみましょう。
3つ同時進行では混乱しやすいですからね(^^)
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まず、モーターとポテコ抵抗(ポテンショメーターと固定抵抗の合成抵抗)の直列合成抵抗を計算しましょう。
あ、ポテコ抵抗というのは当方の造語ですから、世間一般には通用しません(^^)

これは見ての通り直列接続ですから、新装備(7)
直列抵抗の合成抵抗は抵抗1+抵抗2+抵抗3+・・・・
で簡単に出ますね。

(1)ポテンショメーター1Ω、固定抵抗50Ωの時、ポテコ合成抵抗(1)=0.98Ω
だけやりますよ。
新装備(7)に40Ωと0.98Ωを入れると、
モーターとポテコ抵抗の合成抵抗は40Ω+0.98Ω=40.98Ω
ですね。

で、今度は護符(2)
電流(A)=電圧(V)/抵抗(Ω)
を使って電流を出します。

上の直列合成抵抗の計算で
ポテンショメーター1Ωの時、モーターとポテコ抵抗の合成抵抗は40.98Ωでした。
全体にかかる電圧は12Vですから、これを護符(2)に入れると、
電流値1=12V/40.98Ω=0.293A
になります。

これがこの回路を流れる電流値です。

これでステージ3は終わりです。

次はステージ4(下図)。
モーターとポテコ抵抗(ポテンショメーターと固定抵抗の合成抵抗)にかかる端子電圧を求めましょう。
こちら
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# by nari-masa | 2017-05-05 14:29 | 電気制御 | Comments(0)