ぜす三種勉強をされてる方は特にキツイでしょう。抵抗Rな
ら理解できるがコイルやコンデンサーはそれらが持つ各イン
ダクタンスLや静電容量Cのままでは計算ができない。
LやCはリアクタンスXという物に変換する事でやっと抵抗の
様に電流計算ができる様になります。fを電源周波数として
以下公式で変換します。次に抵抗、コイル、コンデンサー
が３個接続された場合です、コイルのリアクタンスは誘導性
リアクタンスXL、コンデンサーは容量性リアクタンスXCと言
いリアクタンス同士は加減計算ができます。リアクタンスと
抵抗Rはできません。ここで１個丸暗記してほしいのは抵抗
とリアクタンスは直角三角形の関係になるのです。Rは底辺
リアクタンスは高さです。だから抵抗とリアクタンスは直接
加減ができません。
専門的な事を理解するとはある程度わかった段階で可能な
事でそうでないなら逆に無理なんです、そのためには理解
するためのコアはその時点ではそうなる物と丸暗記して学
習した方が各段に勉強は進みます。実は私も最初はそうし
て電験三種の学習を当時始めました。とにかく電気は三角
形です、そうまずは覚えてください。
Rとリアクタンスの三角形での位置がわかったところでこれ
の総合交流抵抗(インピーダンスZ）は三角形の一番長い斜辺
になります。ここはあのピタゴラスの定理で求めます。だか
ら交流抵抗Zは二乗や√がある一見意味不明な式になります。
又力率とはR÷Zの事なので上の様な式になります、電気は
三角形に気がついてない、特に電気工事士の受験者では丸
暗記で合格された方もいるでしょう。ですが三種ではその
式が誘導される意味を知らないでは、合格できません。
ここからが電験三種基礎のメインです。まず虚数という妙？
な数字を電気計算では使います、二乗するとー１、逆数に
するとーｊ、XLにはjをそのままXCには-jをつけます。後
その隣の返還式は電気計算では最大重要式で丸暗記です。
たとえばその式を使い5/(3+j4)を変換するとこうなるのは
わかると思います。次に右RLC回路の抵抗と各リアクタンス
ですがjをつけたならこの様に加減接続されて構いません。
jをつけた状態で計算する事で幾何学的な三角形から解法
されるのです。虚数を使う事でベクトルとか位相を数字
計算で扱える様になります。
大変でしょうが私が前述した事柄をとにかく丸暗記！完了
したら下を見てください。このRLC回路のZは8+j6でこんな
三角形、その斜辺がZだから10Ω、力率は0.8、電流は2A。
では8+j6のままで計算しよう(これが複素数計算です)
上で述べた変換公式を機械的に適用すれば最後は1.6-j1.2
が電流値です。jのついてない数字を三角形底辺、jのある
数字を高さにします。ここでその斜辺をピタゴラス定理で
求めると最初に求めた2Aと一致します。単に全体電流を
求めるなら最初にZを求めた段階で電圧を割れば完了です。
ですがその成分を検証する場合はその内容が必要となり
電験三種の計算ではこれが必要になるのです。
上のレベルですと複素数計算なんていらなくない？ですが
こういう回路のZを求めるとなると必要になります。基本
は並列抵抗合成を求める公式を使います。上辺が8+j10で
下辺が-j4で積÷和をします。ここで注目してほしいのは
jを二乗する事でー1となりjが消えてる点です。一旦計算
は終了ですが分母にjがある状態では三角形に適用できな
いのです、つまり分母にあるjをなくすために■点で上
の公式を適用します。煩雑になるのでこれ以上は行いま
せんが最終的にa+jbの状態にできます。そこで三角形で
考えたらインピーダンス、力率改善など交流回路の状態
を検証できるわけです。電験三種計算を理解する上でこ
こが誰もが最初時間がかかります。私も１回で理解でき
ませんでした。とにかく習うより慣れろです。
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