初心者は、オームの法則は直流だけにしよう!
基本の考え方
電気回路の法則で、まず出てくるのが「オームの法則」です。
定義としては、説明するまでもないと思いますが、
[ V = I × R ]
電圧【単位:V】は、電流【単位:A】×抵抗【単位:Ω】
となります。
実設計の中でも使用頻度は高くて、
①抵抗の分圧計算や②通電電流の計算に使用します。
これらの計算は、定常状態(直流)で考えることが多いため、
オームの法則を使用して計算します。
①抵抗の分圧計算例
5Vの電源を10kΩ抵抗の2直列で分圧する場合、
5V×((10k)/(10k+10k))=2.5V
となります。
抵抗分圧は、以下のサイトがわかりやすいかと。
交流への適用
オームの法則は直流だけでなくて、交流にも当然使用可能なのですが、
交流を考える際には、位相という概念を理解する必要があります。
例えば、正弦波の交流電圧を抵抗に印加する場合の電流は、
電流I[A]、正弦波の交流E[V]、抵抗R[Ω]とすると、
I=E/R で算出可能です。
仮に、E=√2×Ea×sin(θ) ・・・ Eaは実効値[V] とすると、
I=√2×Ea/R×sin(θ) となります。
つまり、電圧と電流が同位相となります。
次に、抵抗ではなくて、インダクタンスL[H]に電圧印加することを考えます。
インダクタンスのインピーダンスZLは、ZL=|ωL|で求められるので、
I=E/ZL で
I=√2×Ea/ZL×sin(θ) となる。 という風に回答する人が
結構います。
位相という概念が無ければ、上記のような回答になるのですが、
実際には、インダクタンスで位相が90°遅れます。
このあたりの考え方は、以下のサイトがわかりやすいかと。
まとめ
位相の概念が理解できるまでは、オームの法則で扱うのは直流だけにしておこう!
ということを声を大にして言いたいです。
直流だけの計算で、十分に車載インバータは基板設計できます。
ではでは。