電気

【電気】インダクタンスとインピーダンスの違いって?

同分野内の似ている言葉って覚えにくいですよね。今回は電気分野におけるインダクタンスとインピーダンスについてです。

全く異なることを表す値ですので、これを機に覚えてみてはいかがでしょうか。

動画でも解説していますので、こちらもあわせてどうぞ。

インダクタンスとは

インダクタンスとは、導体に電気を流した時の磁場の起こりやすさを示した値です。

ループ状の電線(コイル)に電気を流すと、磁場が発生し、この磁場が起電力を発生させます。電流の値が変化すると磁場が変化し、電磁誘導が起こります。この現象のことを自己誘導と呼んでいます。

電流の度合いによって自己誘導による起電力が変化します。起電力をVとすると、以下の式で表されます。

$$V=L×\frac{dI}{dt}$$

Iは電流の変化量でtは時間で、dI/dtは時間あたりの変化量を表します。この時の係数Lのことをインダクタンスと呼びます。

名称は誘導するという意味のinductから来ています。単位は、アメリカ人科学者ジョセフ・ヘンリーの名前から、ヘンリーHで表されます。変圧器を理解する上で重要な数値となります。

自己インダクタンスと相互インダクタンスの違いについてはこちらの記事をご覧ください。

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インピーダンスとは

交流回路で電気抵抗のようなものを表した値のことです。

抵抗器インピーダンスZは以下の式で表されます。

$$Z=\frac{V}{I}$$

Vは電圧、Iは電流なので、直流の場合の電気抵抗の式と同じですね。

単位は抵抗と同じくオームΩが用いられます。数値が大きいほど電気が流れにくく、小さいほど流れやすいです。英語impedanceには障害物という意味もあります。

インピーダンスは回路の種類によって異なる式を持ちます。

例えばコイルによるインピーダンスであれば、インダクタンスLの時、インピーダンスは次の式で表されます。

$$Z=jωL$$

この時jは虚数単位、ωは角周波数を表します。

インピーダンスは形があるものではなく、概念的なものですが、音波を用いた機器関係でよく用いられる数値です。音の出力側と受け側で、同じインピーダンスの機器を揃えるのが望ましいとされています。

まとめ

  • インダクタンスは磁場の起こりやすさを示す値
  • インピーダンスは交流回路の抵抗を表す値

今回は簡単ではありますが、インダクタンスとインピーダンスの違いを並べて比較してみました。

参考になればと思います。皆さんの勉強の導入として役立ててもらえればと思います。

電気

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エコおじい

プラントエンジニアです。工業技術をどこよりも分かりやすく解説するをテーマに2017年から情報発信をしています。最近、Youtubeも始めました。応援していただけるという方は更新情報などを発信するので、Twitterのフォローお願いします。

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