交流回路における抵抗、リアクタンス、インピーダンスの理解
抵抗器、インダクタ、コンデンサが交流（AC）ネットワークでどのように一緒に振る舞うかを掘り下げる前に、基本概念をおさらいしましょう。
抵抗
抵抗は電流の流れを妨げる電気的な摩擦です。理想的な超伝導体を除くすべての導体に固有であり、専用の抵抗素子として最も一般的に表されます。交流信号が抵抗器を通過すると、結果として生じる電圧降下は電流と同位相です。抵抗の記号はR、単位はオーム（Ω）です。
リアクタンス
リアクタンスは、変化する電場や磁場から生じる抵抗で、機械システムの慣性に類似しています。これはコンデンサとインダクタの特徴です。純粋なリアクタンス素子では、電圧降下はコンポーネントの種類に応じて、電流に対してちょうど90°遅れるか進みます。リアクタンスはXで表され、オーム（Ω）で測定されます。
インピーダンス
インピーダンスは、抵抗とリアクタンスを単一の複素量に結合し、交流の流れに対する総抵抗を記述します。すべての回路素子はインピーダンスを示すため、AC解析の自然なパラメータとなります。交流がインピーダンスを通過すると、電圧降下は電流に対して0°から90°の間のどこかで位相がずれます。インピーダンスはZで表され、複素形式でオーム単位で表されます。
理想的な抵抗器は抵抗のみを示し、理想的なインダクタとコンデンサはリアクタンスのみを示します。すべてのコンポーネントが究極的にはインピーダンスを持つため、AC回路を解析する前に、抵抗、インダクタンス、キャパシタンスの値をインピーダンスに変換するのが標準的な手順です。
理想的な抵抗器、インダクタ、コンデンサ。
コンポーネントのインピーダンス位相角は、その電圧と電流の間の位相シフトです。抵抗器では角度は0°です。電圧と電流は常に同位相だからです。インダクタの電圧は電流を+90°進ませ、角度は+90°です。コンデンサの電圧は電流を90°遅らせ、角度は-90°になります。
インピーダンスは直列で加算され、並列では直流回路の抵抗と同様に結合します。インピーダンスを用いた交流版オームの法則は以下に示します：
関連ワークシート：
- インピーダンス ワークシート
- 交流電力 ワークシート
- 容量性リアクタンス ワークシート
- 誘導性リアクタンス ワークシート
産業技術