抵抗R、インダクタンスL、容量Cに関する詳細情報

前回は抵抗 R、インダクタンス L、静電容量 C の関係について説明しましたが、ここではそれらについてさらに詳しく説明します。

交流回路でインダクタとコンデンサが誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスを生成する理由については、本質は電圧と電流の変化にあり、その結果エネルギーが変化することにあります。

インダクタの場合、電流が変化すると磁場も変化します（エネルギーが変化）。電磁誘導においては、誘導磁場が常に元の磁場の変化を妨げることは周知の事実です。そのため、周波数が高くなるにつれて、この阻害効果はより顕著になり、インダクタンスが増加します。

コンデンサの電圧が変化すると、電極板上の電荷量もそれに応じて変化します。当然のことながら、電圧の変化が速いほど、電極板上の電荷量の動きも速くなり、その量も大きくなります。この電荷量の動きこそが電流です。簡単に言えば、電圧の変化が速いほど、コンデンサを流れる電流が大きくなります。これは、コンデンサ自体が電流を阻止する効果が小さくなるため、容量性リアクタンスが減少することを意味します。

要約すると、インダクタのインダクタンスは周波数に正比例しますが、コンデンサの静電容量は周波数に反比例します。

インダクタとコンデンサの電力と抵抗の違いは何ですか?

抵抗器は直流回路と交流回路の両方でエネルギーを消費し、電圧と電流の変化は常に同期しています。例えば、次の図は交流回路における抵抗器の電圧、電流、電力の曲線を示しています。グラフから、抵抗器の電力は常にゼロ以上であり、ゼロ未満になることはないことがわかります。これは、抵抗器が電気エネルギーを吸収していることを意味します。

交流回路において、抵抗器によって消費される電力は平均電力または有効電力と呼ばれ、大文字のPで表記されます。いわゆる有効電力は、部品のエネルギー消費特性のみを表します。特定の部品にエネルギー消費がある場合、そのエネルギー消費は有効電力Pで表され、そのエネルギー消費量（または速度）を示します。

コンデンサとインダクタはエネルギーを消費せず、エネルギーを蓄え、放出するだけです。このうち、インダクタは励起磁場の形で電気エネルギーを吸収し、電気エネルギーを吸収して磁場エネルギーに変換し、さらに磁場エネルギーを電気エネルギーに変換して放出するという動作を継続的に繰り返します。同様に、コンデンサは電気エネルギーを吸収して電場エネルギーに変換し、同時に電場エネルギーを放出して電気エネルギーに変換します。

インダクタンスと静電容量は、電気エネルギーを吸収・放出するプロセスであり、エネルギーを消費しないため、有効電力で表すことは明らかにできません。これに基づき、物理学者はQとQで表される無効電力という新しい名称を定義しました。