インピーダンスの計算について
インピーダンスについての計算なのですが、
オシロスコープなどを使い電圧などを測定したのですが、計算してみると
測定値と理論値が合いません。
というか理論値での計算があまりわかりません。
回路は交流電源に1KΩの抵抗器とL=1mHのコイルを直列に接続し、1KHzの周波数をかけた回路です。
実験では、1KΩの周波数でVpp10Vの電圧を発振機から流したときに
抵抗にかかる電圧は9.83V、コイルにかかる電圧は81.2mVという測定結果が得られました。
また抵抗器にかかる電圧を抵抗器の抵抗値(Vr/R)で割って、電流が9.8*10^-3Aという値が得られました。直列接続をしているので、コイルに流れる電流も9.8*10^-3Aということがわかりました。
ここからコイルのインピーダンスを求めるために、コイルにかかる電圧をコイルにかかる電流で割りました。(0.0812/0.0098)
計算したらコイルにかかるインピーダンスZm=8.26Ωとなりました。
ここで、理論値による計算もしてみました。
コイルのインピーダンスはZ=jωL=2πfLとかけるので、2*π*1000Hz*0.001*jと計算し、
そしたら、6.3jΩとでてきました。
しかしjという虚数がついていますので、やはり測定値から得られた8.26Ωと合いません。
どうやったらjを取り除いて計算できるのでしょうか?
一応、虚数を取り除くために次のような計算もしてみました。
抵抗の値が1KΩ、コイルのインピーダンスの値が6.3jなので
三平方の定理で、合成インピーダンスの大きさを計算してみました。
合成抵抗=√(1000^2+6.3^2)=1000.0197という値がでました。
合成抵抗から抵抗器の値を引けば、コイルのインピーダンスの値が得られるはずだと思って
計算したら19.7mΩとなりました。
しかしやはり測定値の8.26Ωとはまったく違います。
いったいどのような計算をすればよいのでしょうか。
ちなみに位相差は実験では108度という値が得られました。
位相差は実験値はだいたいあってますでしょうか?
ご教授お待ちしております。
お礼
回答ありがとうございます。URLがあり大変参考になりました。これからもよろしくお願いいたします。