理論

工学のすすめ

電波

電波は, 電界と磁界が直角(\(\pi/2\))を保ちながら伝播し, \(3\times{10}^8\mathrm{\,m/s}\)である.

波の式

$$ c = f\lambda $$

速度

$$ c = \sqrt{\varepsilon \mu} $$

振動数

$$ f = \frac{1}{T} $$

位相定数

$$ \beta = \frac{2\pi}{\lambda} $$

物理法則

クーロンの法則

クーロンの法則

$$ F = k\frac{Q_{1}Q_2}{r^2} $$

フレミングの法則

オームの法則

オームの法則

$$ V = ZI $$

抵抗

$$ Z_R = R $$

コンデンサのインピーダンス

$$ Z_C = -j\frac{1}{\omega C} $$

コイルのインピーダンス

$$ Z_L = j\omega L $$

回路記号

共振回路

RLC直列回路

$$ Z = Z_R + Z_L + Z_C $$

RLC並列回路

$$ \frac{1}{Z} = \frac{1}{Z_R} + \frac{1}{Z_L} +\frac{1}{Z_C} $$

電力

有効電力

$$ P = VI\cos{\theta} $$

力率

$$ \cos{\theta} = \frac{P}{S} $$

オペアンプ

入力信号に比べて, より大きな信号を出力することを増幅という.

電圧利得

$$ \mathrm{Gain} = 20\log_{10}{\left|\frac{V_{\mathrm{out}}}{V_{\mathrm{in}}}\right|} $$

反転増幅器

出力の位相は, 入力の位相に対して逆相となる.

帰還増幅器

増幅度は, 小さくなる. 

増幅可能な周波数帯域幅は, 広くなる.

半導体

ダイオード

ツェナーダイオード(定電圧ダイオード)

トランジスタ

バイポーラトランジスタ(BJT)

電界効果トランジスタ(FET)

キャリアは1種類.

入力インピーダンスは, 高い.

周波数特性は, 良い.

増幅作用は, 電波を電圧で制御することにより行う.

論理回路

電源

鉛蓄電池

鉛蓄電池の使用上の注意事項

  • 放電後は直ちに充電
  • 使用していなくても1ヶ月に1回充電
  • 過放電は避ける
  • 電解液を常に補充する
  • 放電終止電圧以下では使用しない
  • 直射日光の当たる場所に放置しない
  • 充電は規定電流で規定時間行う

浮動充電方式

直流電源, 蓄電池および負荷を並列に接続する.

蓄電池には自己放電量を補う程度の微小電流で充電を行い, 通常充電状態におく.

通常, 負荷への電力の大部分は直流電源から供給される.

蓄電池は負荷電流の大きな変動に伴う電圧変動を吸収する.

過放電になったり, 充放電を繰り返すことが少ないので電池の寿命が良くなる.

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