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抵抗とインピーダンス

容量とは?(9)にてインピーダンスに触れました。少し詳しく取り上げます。

抵抗レジスタンス)とインピーダンスという用語は似ています。ためしに、それぞれの言葉を辞書で引いてみると、

抵抗レジスタンス):電流の流れにくさのこと

インピーダンス:交流回路におけるフェーザ表示された電圧と電流の比。直流におけるオームの法則の電気抵抗の概念を複素数に拡張し交流に適用したもの

とインピーダンスのほうが難しく見えますが、流れが分かればそんなに難しいものではありません。

容量やコイルなどサイン波(正弦波)電圧を入力した際の電流と電圧の位相が同じにならない素子が交流回路に入っている場合、
この位相のずれも表現できると都合がいいことが多くあります。しかし、抵抗(レジスタンス)を用いたオームの法則 E=IR では位相のずれは表せません。そこで数学者に相談したところ、虚数 j(電気回路では電流 i と混同しないように j が使われます)を使わせてもらってもいいなら複素数に拡張してもいいなら)、オームの法則のまんまの形で位相のずれも表現できますけど…といった流れで登場したのがインピーダンスです。

つまり、電流の流れにくさ+位相のずれの両方を表しているのがインピーダンスです。位相のずれは虚数 j が担当しています。
詳細は「インピーダンス」「ガウス平面・極形式」「フェーザ表示」「オイラーの公式」などを参照してみてください。
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目標であったオペアンプの設計に6年かけて到達しました。ここからは応用的な内容を書ける限り書いていきたいと思います。

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