dia********

2021/1/20 9:20

11回答

電源の周波数が家庭の50Hz→60Hz→飛行機の400Hzのように周波数が高いほど効率が良くて発電機やモーターやトランスなどを小型に出来るのはなぜでし

電源の周波数が家庭の50Hz→60Hz→飛行機の400Hzのように周波数が高いほど効率が良くて発電機やモーターやトランスなどを小型に出来るのはなぜでし ょうか？

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物理学 | 工学・46閲覧・xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">100

ベストアンサー

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zyy********

2021/1/20 13:20

総合的な効率は悪化するんじゃね？ 小型化できるのは P=Tω の角速度ωが大きくなるので、同じ電力Pを得るには少ないトルクTで良くなるから (発電機やモーター) トランスは V=n・dφ/dt φ=BS ∴φ＝1/n ∫vdt B=φ/S = 1/(nS) ∫vdt 電圧一定なら周波数が高いと横幅が縮むから∫vdtは小さくなる ところで、トランスの鉄心磁束密度はBで決まり、鉄が飽和する前までしか使えない つまり、Bを一定にするならば周波数が上がればｎS積も小さくなる

dia********

質問者

2021/1/20 16:13

回転運動系でトルクをT、角速度2πｆをオメガωとすると 仕事率P=Tω＝トルクT*2π*周波数fだから、周波数fが高くなると仕事率が大きくなると言う式があるのですね。 物体が早く動くほど仕事率(電力)は大きくなると思います。 電気の公式に周波数に関するものが少ないのですが、 電圧*電流＝電力の式で、電流の意味が質量*2πｆとすると、 周波数が高くなるほど電力が大きくなって効率が良くなると思って良いですか？