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May 15, 2009

電気のお話2 周期信号と電力の三角形

 信号に周期、振幅、位相という評価指標があることは、お話しました。信号の性質をあらわすのに使われる評価指標は、周期、振幅、位相の指標を使って演算をおこない、性質をあらわす評価指標を組み立てていきます。
 電気の力をあらわす指標は、電力P[electric power]といい単位は[W:ワット]です。電力Pは、電圧Eと電流Iの積で求められます。電力P[W]=電圧E[V]×電流I[A]この時、周期信号の場合、電圧Eの時間変化と電流Iの時間変化の位相が異なることがあります。位相が異なれば、電力の関数が変化します。
Vi02p1
Vi02p2
Vi02p3
Vi02p4

位相のズレによって、電力の波形変化は、大きさや向きが変化し、位相のズレが無い状態で100%活用できる電力とすれば、位相のズレがある状態は100%電力を活用できる状態では無いと考えられる。位相のズレを角度で表わし、有効に活用できる電力と無効となる電力をXY軸で図示できるようにしたのが、電力三角形である。
<電力三角形>http://sugc.cocolog-nifty.com/nari/2006/06/post_11ea.html

 複素インピーダンス[complex impedance]は、X軸にあたる有効成分を実数とし、Y軸にあたる無効成分を虚数として計算できるようにしたものである。インピーダンスの計算は、この複素インピーダンスを用いて演算をおこなうことが多い。
 電力三角形は、直角三角形なので、整数比となる3:4:5の比率が問題に使われることが多いが、実務上で3:4:5になることは少ない。

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