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パワーエレクトロニクス-線形回路要素
線形回路要素は、電流入力と電圧出力の間に線形関係を示す電気回路のコンポーネントを指します。 線形回路を持つ要素の例には、
- 抵抗器
- コンデンサ
- インダクター
- 変圧器
線形回路要素の理解を深めるには、抵抗要素の解析が必要です。
抵抗器
抵抗器は、電流の流れが制限され、エネルギー変換が行われるデバイスです。 たとえば、電球に電気が流れると、電気は熱や光などの異なる形式のエネルギーに変換されます。 エレメントの抵抗は、オーム（＆ohm）で測定されます。
特定の回路の抵抗の測定値は次のように与えられます-
ここで、 R -抵抗; ρ-抵抗率; L -ワイヤの長さ;および A -ワイヤの断面積
さまざまな抵抗のシンボル
| Resistor | Resistor |
| A variable resistor | Variable Resistor |
| A potentiometer | Potentiometer |
コンデンサ
コンデンサとは、誘電体として知られる絶縁体によって分離された2つの導電性材料（プレートとしても知られている）を備えた電気デバイスを指します。 電界を使用して電気エネルギーを保存します。 コンデンサをバッテリーに接続すると電界が発生するため、一方のプレートに正の電荷が蓄積され、他方のプレートに負の電荷が蓄積されます。
エネルギーがコンデンサの電界に蓄積されるとき、このプロセスは充電と呼ばれ、エネルギーが除去されるとき、プロセスは放電と呼ばれます。 コンデンサに保存される電気エネルギーのレベルは静電容量と呼ばれ、ファラッド（F）で測定されます。 1ファラッドは、1 C/Vで与えられる単位ボルトあたり1クーロンと同じです。
コンデンサーとバッテリーの違いは、コンデンサーは電気エネルギーを蓄え、バッテリーは化学エネルギーを蓄え、エネルギーをゆっくり放出することです。
さまざまなコンデンサのシンボル
コンデンサのさまざまな記号を次の表に示します。
| Fixed Capacitor | Fixed Capacitor |
| Variable Capacitor | Variable Capacitor |
| Polarized Capacitor | Polarized Capacitor |
インダクター
インダクタは、磁場を使用して電気エネルギーを保存する電子デバイスです。 インダクタの最も単純な形式は、インダクタンスがワイヤのループ数に直接比例するループ形式のコイルまたはワイヤです。 さらに、インダクタンスはワイヤの材料の種類とループの半径に依存します。
一定の巻数と半径のサイズが与えられた場合、空芯のみが最小のインダクタンスになります。 空気と同じ目的を果たす誘電材料には、木材、ガラス、プラスチックが含まれます。 これらの材料は、インダクタを巻くプロセスに役立ちます。 巻線の形状（ドーナツ型）と強磁性体（鉄など）により、総インダクタンスが増加します。
インダクタが保存できるエネルギー量は、インダクタンスと呼ばれます。 Henry（H）で測定されます。
さまざまなインダクタのシンボル
| Fixed inductor | Fixed Inductor |
| Variable inductor | Variable Inductor |
変圧器
これは、電磁誘導と呼ばれるプロセスを通じてエネルギーをあるレベルから別のレベルに変更するデバイスを指します。 通常、電力を使用するアプリケーションでAC電圧を増減するために使用されます。
トランスの一次側の電流が変化すると、コア上に変化した磁束が生成され、磁場の形でトランスの二次巻線に広がります。
トランスの動作原理は、電磁誘導のファラデーの法則に依存しています。 法律は、時間に関連する磁束の変化率は、導体に誘導されるEMFに直接関係すると述べています。
トランスには3つの主要部分があります-
- 一次巻線
- 磁気コア
- 二次巻線
トランスフォーマーのシンボル
追加のデバイス
電磁デバイス
電磁気の概念は技術で広く使用されており、モーター、発電機、電気ベルに適用されます。 たとえば、ドアベルでは、電磁コンポーネントがクラッパーを引き付け、ベルに衝突してベルを鳴らします。
コントローラー
コントローラーは、プロセスで測定された変数から転送された電子信号を受信し、得られた値を制御の設定値と比較するデバイスです。 デジタルアルゴリズムを使用して、機能を関連付けて比較します。
センサー
センサーは、電流を決定するために使用されます。電流は、制御の目的でフィードバックを提供するために常に変化します。 電流の検出により、スムーズで正確なコンバータ機能を実現できます。 パラレルまたはマルチフェーズコンバーターの情報を簡単に共有できるように、コンバーターでは電流センサーが重要です。
フィルター
電子フィルタは、信号の処理を実行して不要な周波数を除去するためにも使用されます。 それらはアナログ回路であり、アクティブまたはパッシブ状態で存在します。
