インピーダンス図とは何ですか?
インピーダンス図が示す内容とその構成の内訳は次のとおりです。
表示内容:
* 大きさ: 図内のベクトルの長さは、インピーダンスの大きさを表します (オーム単位で測定)。
* フェーズ: 実軸に対するベクトルの角度は、システム内の電圧と電流の間の位相角を表します。
* 頻度: この図は周波数を直接示していませんが、曲線上の各点は特定の周波数におけるインピーダンスを表しています。周波数が変化すると、インピーダンス ベクトルが図上の経路を描きます。
建設:
1. 実数軸と虚数軸: この図は、横軸がインピーダンスの実部 (抵抗) を表し、縦軸がインピーダンスの虚部 (リアクタンス) を表す複素平面上にプロットされています。
2. インピーダンス ベクトル: 周波数ごとに、インピーダンスは原点からプロット上の点まで延びるベクトルで表されます。ベクトルの長さはインピーダンスの大きさに対応し、その角度は位相角を表します。
3. 周波数スイープ: この図は、周波数範囲をスイープし、各周波数のインピーダンス ベクトルをプロットすることによって作成されます。
アプリケーション:
* 回路解析: インピーダンス図は、コンデンサやインダクタを含む回路の複雑なインピーダンスを視覚化するのに役立ち、エンジニアがさまざまな周波数で回路の全体的なインピーダンスを決定できるようになります。
* システム識別: インピーダンス図は、回路内のコンポーネントの値の決定や機械システムの応答の分析など、未知のシステムの特性を特定するために使用できます。
* 制御システム: インピーダンス ダイアグラムは、フィードバック制御システムの安定性とパフォーマンスを分析するために使用され、さまざまな入力に対するシステムの応答についての洞察を提供します。
* 電気化学: インピーダンス図は、電極 - 電解質界面の特性を調査し、電気化学反応の速度論を分析するために、電気化学研究で広く使用されています。
主な機能と解釈:
* 容量性リアクタンス: 負の虚数インピーダンス (実軸より下) は容量性リアクタンスに対応し、周波数の増加とともに減少します。
* 誘導リアクタンス: 正の虚数インピーダンス (実軸より上) は誘導リアクタンスに対応し、周波数の増加とともに増加します。
* 共鳴: インピーダンス図のピークまたはディップは、共振、つまりシステムが最大のエネルギー蓄積を示す周波数を示している可能性があります。
* 安定性: インピーダンス図の形状から、システムの安定性に関する情報が得られます。
要約すると インピーダンス図は、さまざまな周波数にわたる複雑なシステムのインピーダンスを視覚化し、分析するための強力なツールです。これらは、電気回路、機械システム、電気化学プロセスの動作を理解するためにさまざまな分野で使用されます。