電験二種講座,講義紹介:回路理論4(ひずみ波・四端子定数,他)

電験二種講座に関しては,「次回の」講義について簡単に紹介していきたいと思います。

※あくまでも「簡単な紹介」ですので,講義で扱う全ての項目に触れているわけではありません。

ひずみ波

まずは,周期的な任意の波形が,様々な周波数の正弦波の和で表現できることを紹介します。

つぎに,「異なる周波数の正弦波を足すとどうなるのか」を見てみます。
話は単純なのですが,「単一周波数の回路ばかり考えてきた頭」を切り替えなければなりません。

そして,ひずみ波の実効値や皮相電力,力率やひずみ率の定義を紹介します。


ひずみ波は,各々の周波数成分に分けて,あとは「重ね合わせ」で考えればよいとされています。

もちろん,電圧や電流に関しては直流同様に重ね合わせが成り立つのですが,電力についてはどうでしょうか。

直流回路や単一周波数の回路で考察したように,電力に関しては「原則的には」重ね合わせは成り立ちません。

しかし例外的に「電力についても重ね合わせが成り立つ」場合があります。

それがどんな場合なのか,論理的に検証してみたいと思います。


あとは,電源がひずみ波である回路について,いくつか解析してみます。

四端子定数

理論科目で問われるわけではないのですが,「四端子定数を使いたくなる場面」を軽く紹介します。

四端子定数がどのように定義されるものかを紹介したうえで,具体的な回路の四端子定数を求めてみます。

電気・電子計測

まずは三種のときに学習した指示計器について簡単におさらいします。

つぎに,平均値・実効値・波形率・波高率の定義をおさらいしたうえで,各種波形についてそれらを計算してみます。


誤差や誤差率についての定義を確認します。

誤差や誤差率を計算するまえに,少し考察をしてみます。
たとえば,ある抵抗が消費している電力を測定するために,電圧計と電流計を接続したとしましょう。
この時点で,抵抗が消費する電力は変わってしまったはずです。
では,測定器を付ける前と付けた後のどちらが「真値」として扱われるべきなのでしょうか?
また,誤差は「どこに」潜んでいるのでしょうか?

考察を踏まえて,誤差や誤差率を計算してみます。


分流器,倍率器について,簡単におさらいします。

三電圧計法,三電流計法についても,簡単におさらいします。


二電力計法については,すこし詳しくみていきます。

接続方法の考え方,負荷が平衡している前提での「電力計が2個ですむことの証明」,力率の変化に応じて各電力計が計測する電力がどう変わるか,といったことを学びます。


最後に,各種直流ブリッジ,交流ブリッジ,接地抵抗測定,ブラウン管オシロスコープの原理などを学びます。



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