22. 交流回路における抵抗の作用
回路における抵抗は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する役割を持つ。つまり、抵抗に電流が流れると、電気エネルギーは抵抗の中で消費され、その結果として抵抗が熱を発生させる。このように、抵抗によって電力が消費されるため、抵 […]
21. 正弦波交流のベクトル表示
正弦波交流は、一定の振幅を持ち、周波数が一定の交流電圧または電流を表す。これをベクトル表示する方法は、複素数の指数関数形式を用いて行うことができる。正弦波交流のベクトル表示では、振幅を大きさ、位相角を方向として、複素平面 […]
20. 正弦波交流の複素数表示
正弦波交流電流、電流やインピーダンスなどは、複素数によって表すことができる。特に、オイラーの公式を使った三角関数表示、指数関数表示により、回路解析の計算を効率よく行うことができる。 複素数表示に必要な事項 １）電気工学に […]
19. 交流電流、交流電圧
交流電力（交流電圧、交流電流）は、主に旋回磁場による発生法、すなわち発電機によって得られる。これは、回転子に取り付けられた永久磁石と、固定子に巻かれたコイルによって、磁界と電界を相互に作用させることにより、交流電力を発生 […]
12. 交流の測定原理
交流とは 交流とは、時間の経過とともに周期的に大きさや向きが変化する電流や電圧を指す。 交流を扱う場合、通常、正弦波交流を基準として考える。矩形波、三角波、のこぎり波などは、ひずみ波交流という。交流の電流・電圧を測定する […]
8. 状態変数の座標変換
現代制御理論において、状態変数の座標変換は状態空間表現を用いた制御系の設計において重要な役割を果たす。状態変数の座標変換によって、制御システムの表現方法を変更することができ、これにより、制御システムの解析や設計が簡単にな […]
7. 状態方程式と伝達関数
\(m\)入力、\(l\)出力の線形時不変システムを考える。状態方程式、出力方程式は、$$\boldsymbol{\dot{x}}(t) = \boldsymbol{Ax}(t) + \boldsymbol{Bu}(t) […]
6. システムの安定性
線形時不変の自由システム$$\boldsymbol{\dot{x}}(t) = \boldsymbol{Ax}(t) \;\;\;\; \cdots (1)$$において、全ての初期ベクトル\(\boldsymbol{X} […]
18. ノートンの定理
ノートンの定理（Norton's theorem) とは、線形回路において、ある部分回路を単一の電流源とその内部コンダクタンスに置き換えることができるという定理で、複雑な回路の解析を簡単にするために使用される。 ノートン […]
17. 抵抗とコンダクタンス
抵抗とコンダクタンスは、電気回路の基本的な物理量であり、電流の流れを制御する要素（部品）である。抵抗は、電気回路において電流を流すとき、その流れを制限する物理的な現象を表す。つまり、電圧を印加しても、抵抗により電流が自由 […]
16. テブナンの定理
テブナンの定理（Thevenin's theorem）とは、線形回路において、ある部分回路を単一の電圧源とその内部抵抗に置き換えることができるという定理で、複雑な回路の解析を簡単にするために使用される。 テブナンの定理 […]
15. 重ねの理（重ね合わせの理）
重ねの理とは、「2個以上の複数の電源がある回路で、回路の任意の点の電流及び電圧はそれぞれの電源が単独で存在した場合の値の和に等しい」という理論である。これは、線形回路で成り立つ理論で、非線形回路では成り立たない。重ねの理 […]
14. 電圧源と電流源
電源には電圧源と電流源の考え方があり、回路の仕様に応じて使い分ける。電圧源の中でよく使われる定電圧源は、一定の電圧を維持し、回路に対して電圧を供給する。つまり、定電圧源の出力は一定電圧であり、電流は回路の抵抗に応じて変化 […]
13. Δ-Y変換、Y-Δ変換
Δ-Y変換（デルタ‐スター変換）とY-Δ変換（スター‐デルタ変換）は、電気回路の解析や設計において、Δ型回路（三角形回路）とY型回路（星型回路）の相互変換に使用される。Δ型回路では、3つの抵抗器が3つの交差点で接続されて […]
11. 直流の測定原理
直流電流を測定する場合は、電流計は負荷に直列に接続する。また、電圧計は、負荷に並列に接続する。 永久磁石可動コイル形計器 直流を測る基本的な計器として、永久磁石可動コイル形計器がある。永久磁石可動コイル形の測定器は、コイ […]
12. 直流ブリッジ回路
ブリッジ回路は、主に各種センサの抵抗値（インピーダンス）の変化を計測するために使用される。一般的には、ホイートストンブリッジ回路として知られており、直流ブリッジ回路では4つの抵抗素子を組み合わせて構成する。ブリッジ回路で […]
11. コンデンサの構造と性質
電荷の性質 電荷は物質が持つ最も基本的な性質の一つであり、正か負の値をとる。電荷が正の場合はプラス（\(+\)）の符号で表され、電荷が負の場合はマイナス（\(-\)）の符号で表される。電荷は、同じ符号の電荷は反発し、異な […]
10. 相互誘導と自己誘導
相互誘導 コイル間の相互誘導とは、一つのコイルに流れる電流が、他のコイルに電気的な影響を与える現象である。具体的には、一方のコイルに電流を流すと、コイルの周りに磁場が発生する。この磁場による他方のコイルを貫く磁束の変化は […]