リアクタンス:擬似抵抗の正体
家電を知りたい
リアクタンスって何ですか?
家電製品マニア
リアクタンスは、コイルやコンデンサが交流回路で示す、擬似的な電気抵抗のことです。
家電を知りたい
擬似的な抵抗とはどういうことですか?
家電製品マニア
実際に電力が消費されるわけではなく、電流の流れを妨げる抵抗成分として振る舞うということです。
リアクタンスとは。
「リアクタンス」とは、電気回路においてコイルやコンデンサによって生じる、抵抗に似た性質のことを指します。抵抗やリアクタンスはどちらも電流の流れを妨げる「抵抗成分」として働きますが、リアクタンスは電流の周波数によって影響を受ける点が異なります。リアクタンスは、電力が消費されずに抵抗と同様の効果を示す抵抗成分です。
交流回路におけるリアクタンスとは?
交流回路におけるリアクタンスとは、回路内の抵抗に似た特性を示す性質のことです。抵抗とは電流の流れに対する妨げとなるが、リアクタンスはインダクタやコンデンサなどの素子によって発生するもので、電圧の変化に対する遅れや進みを表します。インダクタでは電圧変化が電流の変化に遅れ、コンデンサでは電圧変化が電流の変化に進みます。交流回路において、リアクタンスは電流の位相シフトや回路全体の電圧・電流の振る舞いに影響を与えます。
インダクタンスリアクタンスとキャパシタンスリアクタンス
-リアクタンス擬似抵抗の正体-
インダクタンスリアクタンスとキャパシタンスリアクタンス
リアクタンスには、インダクタンスリアクタンスとキャパシタンスリアクタンスの2種類があります。インダクタンスリアクタンスは、インダクタンスが交流回路に及ぼす抵抗効果です。一方で、キャパシタンスリアクタンスは、キャパシタンスが交流回路に及ぼす抵抗効果です。
インダクタンスリアクタンスは、交流電流に対してコイルが発生させる自己誘導起電力の影響で発生します。このリアクタンスは、交流電流の周波数に正比例します。一方、キャパシタンスリアクタンスは、交流電流に対してコンデンサが発生させる静電誘導起電力の影響で発生します。このリアクタンスは、交流電流の周波数に反比例します。
リアクタンスが電流に与える影響
リアクタンスが電流に及ぼす影響は、本質的に抵抗と同様です。抵抗が電流の流れに反対するのに対し、リアクタンスは電流の流れの位相を抵抗に対して遅らせます。つまり、抵抗がある回路では電圧と電流は同じ位相になりますが、リアクタンスがある場合には電圧と電流の位相がずれることになります。
周波数とリアクタンスの関係
-周波数とリアクタンスの関係-
リアクタンスは、周波数に大きく左右されます。周波数とは、1秒あたりの振動の回数のことです。周波数が高くなると、リアクタンスも大きくなります。これは、コイル(インダクタンス)ではリアクタンスが 比例 し、コンデンサ(キャパシタンス)では 反比例 するためです。
コイルでは、周波数が高くなると電流の流れを妨げる力が強くなり、リアクタンスが増加します。逆に、コンデンサでは、周波数が高くなると電流の流れを助け、リアクタンスが減少します。
リアクタンスの応用例
リアクタンスの応用例
リアクタンスは、さまざまな用途で利用されています。たとえば、電気回路のインダクタンスやキャパシタンスを制御することで、特定の周波数の電流を遮断したり、電圧を制御したりすることができます。また、共振器として使用し、特定の周波数の電磁波を生成または増幅する電子機器にも活用されています。さらに、トランスの巻線に使用することで、異なる電圧レベル間の電力変換を行うことができます。