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更新2022/05/04

受動素子

この章では、抵抗器・コイル・コンデンサの基本的な性質を説明します。

電子部品には大きく分けて、2種類の部品があります。
1つは受動素子と呼ばれるグループと、もう1つは能動素子と呼ばれるグループです。
抵抗器・コイル・コンデンサは受動素子と呼ばれ、これらは受動素子の代表格です。
受動素子は、供給された電力を消費、蓄積、放出するもので、増幅したり整流したりするものではないと定義されています。
能動素子とは、信号を大きくしたり、整形する機能を持つ素子をいいます。

抵抗・コイル・コンデンサの回路記号


抵抗器(レジスター)

抵抗器に電圧を加えると、抵抗器に電流が流れます。
電流の大きさは、抵抗器に加わっている電圧と抵抗器の「抵抗値」で決まります。
抵抗値が大きいと、電流値は小さくなります。
抵抗値の単位は、Ω(オームと読む)で、10Ω、2kΩなどのように表記します。
電圧・電流・抵抗には以下の関係があり、「オームの法則」と呼ばれます。
 電流値(A)=電圧値(V)÷抵抗値(Ω)

コイル(インダクター)

コイルに電圧を加えると、抵抗と同じく電流が流れます。
ただし、電流値は電圧の周波数によって変化する性質があります。
同じ電圧値でも、周波数が低いと大きな電流が流れ、周波数が高くなると電流値は小さくなります。
また、同じ周波数であっても、コイルの「インダクタンス」によっても流れる電流値が違ってきます。
コイルの抵抗値は、誘導性リアクタンスと呼ばれ、その値は 2πfL で表されます。
fは電圧の周波数(Hz)、Lはコイルのインダクタンス値(H ヘンリー)です。
誘導性リアクタンスの単位も、抵抗値と同じΩです。
抵抗器と同じく、オームの法則にしたがいます。

コンデンサー(キャパシター)

コンデンサーに電圧を加えた場合も、周波数によって流れる電流値が違ってきます。
コイルの場合とは逆に、周波数が低いと電流値が小さく、周波数が高いと電流値は大きくなります。
同じ周波数の場合、コンデンサの「キャパシタンス」によっても変化します。
コンデンサーの抵抗値は、容量性リアクタンスと呼ばれ、その値は 1/(2πfC) で表されます
Cは、コンデンサーのキャパシタンス値(F ファラッド)です。
容量性リアクタンスの単位も、他と同じΩです。
抵抗器と同じく、オームの法則にしたがいます。

電子回路には、多種多様な種類があります。
負帰還回路、発振回路、増幅回路、ブリッジ回路、昇圧回路、定電圧回路、など数え上げればきりがありません。
あまりにも種類が多くて、どのような回路があるのかを知るだけでも大変です。
それらを自由自在に使いこなすには、どれほどの時間が必要になるのか気が遠くなってしまいますね。
しかし、電子回路は基本素子の組み合わせでできています。
難しく見えるのは、基本素子の組み合わせの規模が大きいからです。
つまり、電子回路を読み解くには、まず基本素子を知ることが第一歩になります。
基本がわかれば、複雑な回路も回路図を見るだけである程度は動きが予想できるようになります。

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電子回路とファームウェア専門の元エンジニアが、初心者の頃の疑問や勉強・経験で知った「そうだったのか」を2009年から書いています。 ⇒続き

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