[2841] 教えていただきたいのです。
投稿者:えっちゃん
投稿日:2015年10月02日 (金) 18時36分
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はじめまして。 電験三種を勉強している者ですが、どうしてもわからないところがあるので、ぜひ教えていただきたいです。
誘導起電力 e=4.44Nfφに関連した問題です。
この式の中でeではなくφを求めるパターンで、φ=√2e/N2πf が解答でした。
これを順番に考えてみると。 em(最大値)=N・dφ/dt より、 φ=φsinωt sinを微分するとωcosωt つまりem=Nφωcosωt となることまではわかります。 最大値(em)=実効値(e)×√2より、 em=√2eとして、 √2e=Nφωcosωt
φの右のωをω=2πfとして、 φ=のかたちにすると、 φ=√2e/N2πfcosωt となるはずです。
しかし答えを見ると、分母のcosωtがありません。 このcosωtはどこにいってしまったのでしょうか? 教えてください。
電圧電流は、実効値にするとsinωtが消えますがそれと関係あるのでしょうか? |
■[2842] ファラデーの法則 まっちゃん(2015年10月04日 (日) 11時15分)
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実は二日前まで、入院してました。 前回6月に大腸がんの手術をしたんですが、場所が悪くて人口肛門を付けざるをえなくなっていたんですが、今回やっとそれも取去ることができました。
さて、この手の書き込み何年振りでしょうか? 問題そのものを見てないので、断定的なことは言えませんが、言葉の定義づけから。 最大値 : ここでの場合ではSIN波のピーク値。 実効値 : 最大値に対して何%で直流と同等の力を持つかの値。 SIN波で 1/√2. 瞬時値 : 例えばe=Esinωt の電圧波形を考えるとEsinωt は瞬時値であ り、時間t と共に変化します。 また、E が最大値であり、 実効値はE/√2.
それから、ファラデーの電磁法則(電磁誘導起電力) e=N(dφ/dt) は最大値を出すものではなく、電磁誘導起電力そのものです。 これより e=N(dφ/dt)=N(dΦsinωt/dt)=NΦωcosωt=ωNΦcosωt =ωNΦsin(ωt+π/2) @式 ここでφ=Φcosωt=Φsin(ωt+π/2) はΦsinωtがπ/2だけ位相シフトしただけの同等のものと考えて @式よりφ=Φcosωt=e/ωN=e/2πfN
「φ=√2e/N2πf が解答でした。」の内の√2は余分な気がしますが。 これから、出かけるので、中途半端な状態で一旦入れておきます。 |
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■[2843] 回答ありがとうございます。えっちゃん(2015年10月05日 (月) 22時22分)
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大病をなさったにも関わらず、回答していただきありがとうございます。
まっちゃん様に回答していただいたおかげで、自分のわからないところがハッキリした気がします。 ご回答の中の下から3行目で、 "φ=Φcosωt=e/ωN=e/2πfN" この式がありますね。
それで、 φ@ ΦcosωtA e/ωNB e/2πfNC とします。
@=Cであれば、φ=e/2πfNとなります。 しかし、 A=Cであれば、Φcosωt=e/2πfNとなり、cosωtが右辺の分母にきて Φ=e/2πfNcosωt となりますよね。 「φ」「Φ」の違いといいますか、その辺のところを教えていただきたいのです。 |
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■[2844] 改めて まっちゃん(2015年10月06日 (火) 07時38分)
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改めまして、感じることはかなり大雑把な設問であることです。 (設問でe,φなどの定義づけがされてないことです)
最初の回答で書いたことですが、実効値や瞬時値の意味合いを明確にご理解ください。 (実効値ではsinもcosも関係ありません)
さて、設問でのφ=√2e/N2πf でのφとeは実効値レベルの表記と思われます。 ところが、ファラデーの電磁法則では当然、瞬時値で考えなければなりません。 前回の@式を再掲すると e=N(dφ/dt)=N(dΦsinωt/dt)=NΦωcosωt=ωNΦcosωt e=ωNΦcosωt だけでかんがえると eの実効値=ωNΦ/√2 これより 最大値は Φ=√2・(eの実効値)/ωN=√2・(eの実効値)/2πNf φの実効値=(eの実効値)/ωN=(eの実効値)/2πNf
少しでも参考になれたら、ありがたいです。 |
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■[2845] 回答ありがとうございます。えっちゃん(2015年10月06日 (火) 21時22分)
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なるほど、e=のかたちで一度、最大値を実効値に直すわけですね。 e=ωNΦcosωt → eの実効値=ωNΦ/√2 その過程でcosωtが消えるわけですね。
今までe=ωNΦcosωt ←この最大値の式をそのままΦ=にすることばかり考えていました。
最後にもう一つだけお聞きしたいのですが、本回答で、 "φとeは実効値レベルの表記と思われます。"とおっしゃっていますよね。
ということは磁束φにも実効値と最大値があるということなのですか? |
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■[2847] すみません。えっちゃん(2015年10月06日 (火) 21時27分)
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すみません。瞬時値のところを最大値と間違えてしまいました。 正しくは、瞬時値です。 |
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■[2848] 磁束もsin波 まっちゃん(2015年10月07日 (水) 08時19分)
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磁束φがsin波ですから、電磁誘導で生じる電圧eもsin波になるわけですね。 (位相はπ/2ずれますが) φ=Φsinωt としますと、 最大値はΦ、実効値はΦ/√2。 いくらか、お役に立てたようでよかったです。 |
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■[2849] ありがとうございました。えっちゃん(2015年10月07日 (水) 14時59分)
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磁束も正弦波なので、瞬時値、実効値があるのですね。 あまり意識したことがなかったので、新しい発見でした。
親切に教えていただき、ありがとうございました。 またわからないことがありましたら、よろしくお願いします! |
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