電気電子工学のQファクター

電気電子工学のQファクター

Qファクター 電気電子工学

同調回路では、リアクタンスと抵抗の比率はQファクターまたは品質ファクターと呼ばれます…または…

力率の反対は、コイルのQファクターまたは品質ファクターまたはその性能指数と呼ばれます。

Q Factor =1 / Power Factor =1/Cosθ=Z/ R…（ここで、PowerFactorCosθ=R / Z ）

Rがリアクタンスに対して小さすぎる場合

次に、Qファクター=Z / R=ωL/R=2πfL/R…（ωL/ R =2πf）

また、Qファクターは、蓄積されたエネルギーと回路内のサイクルごとに消費されるエネルギーの比率として定義できます

Q =2πx（蓄積エネルギー/電力損失）

レゾネーターでは、Qは、レゾネーターに蓄積されたエネルギーと、信号の振幅を一定に保つためにジェネレーターから供給されるエネルギーの比率です。

Q =2π（最大エネルギー貯蔵/サイクルあたりのエネルギー散逸）コイル内。

知っておきたいこと* ¹ ：

電気システムと回路では、蓄積されたエネルギーは、無損失のインダクターとコンデンサーに蓄積されたエネルギーの合計です。そして、失われたエネルギーは、サイクルごとに抵抗器（熱、光など）で消費されるエネルギーの合計です

一方;

コンデンサは無効電力を吸収し、電界の形でエネルギーを蓄えます

インダクタは無効電力を吸収し、磁場の形でエネルギーを蓄えます

そして

抵抗は実際の電力を吸収し、熱と光の形で放散します

純粋な容量性のQファクター（C）および純粋な誘導（L）回路

純粋な容量性および誘導性回路の電力はゼロであることがわかっています。したがって、回路力率もゼロです。ただし、回路の「Q」係数は力率の逆数であるため、純粋な容量性回路と誘導性回路の両方の「Q」係数は無限大（∞）です。

シリーズRL回路のQファクター

直列RL回路では、インピーダンス（Z）=誘導性リアクタンス=X _L =2πfL、したがって品質係数「Q」

=Z/R→=X _L /R→=2πf_r L / R

シリーズRC回路のQファクター

直列RC回路では、インピーダンス（Z）=容量性リアクタンス=X _{C =} 1 /2πfC、したがって品質係数「Q」

=Z/R→=X _C / R→=（1/2πf _r C）/R→=1/2πf_r CR。

場所

Z =Impudence =AC回路の抵抗（Z =X _{L ² -X C ² Ω）}

R =抵抗（Ω）

C=ファラッドの静電容量

L=ヘネリーのインダクタンス

X _L =誘導性リアクタンス（Ω）

X _C =Ω単位の容量性リアクタンス

f _r =共振周波数（Hz）

同調回路のQファクター=共振周波数/帯域幅

Q =f _r / B

Q =f _r /（f ₂ – f ₁ ）

場所

f _r =ヘルツ単位の共振周波数

B=帯域幅=連続した周波数セットの上限周波数と下限周波数の差=B=（f ₂ – f ₁ ）

直列RLC回路のQファクター（電圧入力共振回路）

理想的な直列RLC回路（（TRF）同調無線周波数受信機でも）品質「Q」係数は

Q =（1 / R）x（√（L / C）=ω ₀ L / R

上記の式から、直列抵抗が大きいほど、回路の「Q」係数が小さくなることが明らかです。 、より多くのエネルギーが失われ、帯域幅が広くなります。

知っておきたいこと* ² ： 共振回路のQファクターが高いと、「Q」ファクターが低い場合に比べて帯域幅が狭くなります

。

並列RLC回路のQファクター（電流入力共振回路）

並列RLC回路の「Q」係数は、直列RLC回路の「Q」係数の逆です

Q =R x（√（C / L）=R/ω₀ L

場所

R =抵抗（Ω）

C=ファラッドの静電容量

L=ヘンリーのインダクタンス

上記の式から、抵抗が低いほど、回路の「Q」係数が大きくなることが明らかです。失われるエネルギーが少なく、帯域幅が狭いため、フィルター設計回路で帯域幅を決定するのに役立ちます。

複雑なインピーダンスを持つ回路のQファクター

上記で説明したように、「同調回路では、リアクタンスと抵抗の比率はQファクターまたは品質ファクターと呼ばれます…または

力率の反対は、コイルのQファクターまたは品質ファクターと呼ばれます。

Q Factor =1 / Power Factor =1/Cosθ=Z/ R…（ここで、PowerFactorCosθ=R / Z ）」

これらの場合;回路の電力係数がわかっている場合は、複雑なインピーダンスを持つ回路の「Q」係数を決定することもできます。

力率=Cosθ=R/Z…または…

電流と電圧の間の位相角（θ）の接線。

知っておきたいこと* ³ ：

共振回路の高いQファクターは、低い「Q」ファクターと比較して帯域幅が狭くなります

Q値が低いと広帯域幅（広帯域幅）になります
Q値が高いと帯域幅が狭くなります（帯域幅が狭くなります）