アドミタンス(Admittance)について
アドミタンスは、
交流回路における
電流と
電圧の比を表す重要な概念です。この用語は
英語の "admittance" に由来し、通常、記号 Y で示されます。電子工学において、アドミタンスは直流回路の
電気伝導と同じ役割を果たしますが、
交流回路での使用が主です。アドミタンスの単位は
ジーメンス(S)で、
複素数表示(フェーザ表示)を用いることが多いため、計算や解析が効率的に行えます。
アドミタンス Y は、与えられた
交流回路内の
電圧 V に対して流れる
電流 I の比として定義されます。これは次の式で表されます:
Y = I / V
ここで、I は流れる
電流、V は加えられた
電圧です。特に
交流回路では、
電流と
電圧は位相差を持つため、アドミタンスは
複素数として扱われます。
アドミタンスの構成要素
アドミタンスは主に以下の三つの成分から構成されます:
1.
電気伝導(コンダクタンス)成分
アドミタンスにおいて
電気伝導成分を G と呼びます。これは
抵抗によるもので、以下のように表されます。
Y_G = G
2.
誘導性サセプタンス
インダクタンスによって生じるアドミタンスが Y_L であり、これを誘導性サセプタンスと呼びます。
Y_L = B_L (
インダクタンスによる分)
3.
容量性サセプタンス
静電容量から導かれるアドミタンスは Y_C であり、容量性サセプタンスと呼ばれます。
Y_C = B_C (
静電容量による分)
これらの成分は、総合アドミタンスを Y として次のように表されます。
Y = Y_G + Y_L + Y_C
R, L, C 並列回路におけるアドミタンス
抵抗 R、
インダクタンス L、
静電容量 C が並列に接続された回路では、総合アドミタンスはこれらのサセプタンスを合算した形で表せます。この場合、与えられる
電圧は
複素数表示で V または、その実効値を V_e で示し、流れる
電流は I または実効値 I_e で表現されます。
また、
電圧と
電流の位相差 φ も次式を通じて表され、これが
交流電路の性能を理解する上で重要な指標となります。
アドミタンスとインピーダンス
アドミタンスは、インピーダンス Z との間にも相関関係があります。インピーダンスは、
交流回路におけるすべての
抵抗成分(
抵抗 R、誘導性 L、容性 C)を統合的に表す概念で、回路の反応や特性を理解する上でも重要です。
関連項目
交流における
電気抵抗を示します。
交流の
電力を計算するための重要なパラメータです。
直流における
抵抗と
電流の関連性を示します。
電流を流すことで発生する
抵抗と導体の特性に関連します。
回路内でのエネルギーの移動を説明する基本の方程式です。
アドミタンスを
複素数形式で扱うことについての内容です。