コイルのインピーダンスの周波数特性

質問

タイトルの件について、ご存知の方がいましたら
ご教授おねがいします。

巻線コイルのインピーダンス特性は以下の様に表せると
思います。

Z=R+jωL

したがって、周波数が変化すればインピーダンスも変わる。
これは理解できます。ただ実現象を考えると、このRとLも
周波数依存性があるのではないでしょうか？

単純にコイルだけであれば、変わらない気がするのですが、
周りに誘導電流が流れる様な導体が存在した場合に両者とも
変化すると思います。

何となくそんな気がするのですが、物理的な説明ができません。
初歩的な問題なのかもしれませんが、宜しくお願い致します。

回答No.4

blueteeth7 · ベストアンサー

Z=R+jωL

この式は、「空中にある（周囲に何も無い）コイル」の周波数特性を表現するために、「周波数に影響
の無い成分：Ｒ」と「周波数に影響する成分：Ｌ」の２つに分けて表現したものです。
「周波数に影響の無い成分：Ｒ」と規定しているわけですから、それに対して「周波数の影響がある
だろう」というのは、おかしいです。

勿論、実際のＲ（抵抗器）には、周波数特性があります。
それを問題にするときは、あらためて、そのＲ（抵抗器）固有のＬとＣを規定して解析します。

Z=R+jωL　は空中においたとしても、極めて単純化した表現です。
実際のコイルはこの他にC成分も持ちます。
RFではこれも問題になりますから、Z=R+jωL　では表現しきれない場合もあります。

更に、実際にコイルが基板に実装されたときは、基板間とのＣ，リード線のＬ、周囲インダクタンスの
影響等を考慮し、もっと複雑な式を想定して解析する必要があります。

マイクロウエーブ関係の本には、こういったことが詳しく解説されていて、たとえ抵抗１個でもなおざりに
出来ないことがよくわかります。

回答No.5

fortranxp

#1です。＃２＃３さんの言われるように「シールドケース」を付けると数パーセントインダクタンスは減少
します。でも　この質問の趣旨では理論どうりには
現実はいかないのでは？という素朴な疑問があると考えます。
理論≠実際ですよね。でもRF回路を設計するときは　理論を信じて作りグリッドディップメーターなどで　共振点を測定しコイルを巻きなおすことで理論＝実際にするのです。

回答No.3

mtld

高周波でRは表皮効果の為に段々大きくなっていきますね？
ですから周波数依存性を持ちます、従ってRはωの関数となりますね？

L はどうでしょうか？私にも解りません
しかしシールドケースに入れますとケース自身が2次コイルになりませんか？つまりトランスになるのでは？
それだけでは無く容量となり周波数によっては共振を起こし共振器になるのでは？
空洞共振器は正にこれでは無いでしょうか？
以前真鍮板で蓋と底の無い箱を作り中に小さ目の真鍮板を絶縁体で浮かせて　これを高周波で駆動しましたら立派な共振器になりましたが、お門違いでしたらごめんなさい。

回答No.2

sailor

この式でさすところのRは純粋抵抗を意味していますので、周波数や電流値によって変化はしないものと定義して計算します。現実的には不可能ですがインダクタンス成分をまったくもたないと考えて式に当てはめます。

実際にはそのような導体は存在しませんので、多かれ少なかれ影響を受けます。そこで先にお答えの方の言われるシールドを設け、既知の値の影響下におくことで外乱の影響を排除します。

回答No.1

fortranxp

そういうためにシールドケースがあるのです。

お礼

シールドケースですか…。
勉強します！ありがとうございました。