質問: 先日、「回路(交流)に直列接続したコンデンサは回路の’電圧降下の補償’」「回路に並列接続したコンデンサは回路の’力率改善’」という話を聞きました。 これまで、コンデンサといえば電圧の位相に対し電流の位相を90°進め、コイル等のインダクタンスによる遅れ位相を打ち消すことで力率を100%に近づけるという認識でした。 また、力率改善の結果、回路に流れる電流も小さくなり(力率改善前より)電圧降下を軽減することができると思っていました。 つまり、力率改善という効果があっての電圧降下の軽減なのかと思ってました。 しかし、先日の話では別物のようでした。 電気回路的に直列接続か並列接続かの違いで’電圧降下補償’’力率改善’のようにきっちりと役割が分類されるのでしょうか? どなたか詳しい方よろしくお願いします。
回答: 1) 等価の話を最初にさせて頂いたのは、並列の場合はアドミタンスで、直列の場合はインピーダンスで考える方が簡単だからです。 2) 無効成分の相殺は、電流波形と電圧波形の位相が一致することでわかると思います。現場では力率計を使うのではないかと思いますが。 3) 1/jXとjωCの間だけを巡回する状態というのは、並列共振している状態です。電流は電源周波数(=並列共振周波数)でCからLへ、LからCへと行ったり来たりして回路の外に出てきません。だから回路の外から見ると何も付いていないように見えます。電源電圧がゼロのときインダクターに流れる電流(この電流はコンデンサーから供給されます)は最大になります。この時共振のためのエネルギーは全てインダクターに蓄えられています。電圧が上がるにつれて電流が減り、インダクターに蓄えられたエネルギーが減少するのと同時に、電圧が上がってコンデンサに蓄えられる静電エネルギーが増大します。電源電圧が最大になった時、インダクターに流れる電流はゼロとなり、エネルギーは全てコンデンサーへ移ります。次にこの逆が起き、これを繰り返します。振り子の振動のような感じです。この間、電流のやり取りはコンデンサーとインダクターの間だけで起きるので、繰り返しになりますが、外から見たら、ハイインピーダンスです。