インピーダンスは、交流に対する回路の抵抗です。単位はオームです。インピーダンスを計算するには、すべての抵抗器の値と、電流の強さ、速度、方向の変化に応じて電流の流れに対してさまざまな抵抗を提供するすべてのインダクタとコンデンサのインピーダンスを知っておく必要があります。簡単な数式を使用してインピーダンスを計算できます。
数式チートシート インピーダンス Z = Rまたは XL または XC (3 つのうち 1 つだけの場合) 直列回路のみ のインピーダンス Z = √(R 2 + X 2 ) (Rと1種類のXがある場合) 直列回路のみ のインピーダンス Z = √(R 2 + (|X L - X C |) 2 ) (R、X L 、X C がすべて存在する場合) あらゆる回路 のインピーダンス = R + jX (j は虚数√(-1)) 抵抗 R = ΔV / I 誘導リアクタンスXL = 2πfL = ωL 容量性リアクタンス X C = 1 / 2πƒC = 1 / ωC ステップ 1 パート 1/2:抵抗とリアクタンスの計算 1 インピーダンスを定義します 。 インピーダンスは記号 Z で表され、単位はオーム (Ω) です。あらゆる回路やコンポーネントのインピーダンスを測定できます。結果から、回路が電子、つまり電流の流れに対してどの程度の抵抗を与えるかがわかります。電気の流れを遅くする効果は2つあり、どちらもインピーダンスを構成します。 [1] 抵抗 R は、材質や形状の影響により電流が遅くなることです。この効果は「抵抗コンポーネント」で最も顕著ですが、すべてのコンポーネントには少なくとも多少の抵抗があります。 リアクタンス X は、電流または電圧における電界と磁界の反対方向の変化により電流が遅くなることです。この効果はコンデンサ とインダクタ で最も顕著になります。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/3\/3d\/Calculate-Impedance-Step-2-Version-5.jpg\/v4-460px-Calculate-Impedance-Step-2-Version-5.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/3\/3d\/Calculate-Impedance-Step-2-Version-5.jpg\/v4-728px-Calculate-Impedance-Step-2-Version-5.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2抵抗器を確認します。 抵抗は電気研究における基本的な概念です。オームの法則 を学ぶとき、抵抗ΔV = I * Rをよく目にするでしょう。 [2] これら 3 つの値のうち 2 つがわかれば、この式を使用して他の値を計算できます。たとえば、抵抗を計算するには、式をR = ΔV / I に変更できます。マルチメーターを使用して抵抗を簡単に測定することもできます。 ΔV はボルト (V) 単位の電圧です。電圧は電位差とも呼ばれます。 I はアンペア (A) 単位の電流です。 R はオーム (Ω) 単位の抵抗です。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/0\/01\/Calculate-Impedance-Step-3-Version-4.jpg\/v4-460px-Calculate-Impedance-Step-3-Version-4.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/0\/01\/Calculate-Impedance-Step-3-Version-4.jpg\/v4-828px-Calculate-Impedance-Step-3-Version-4.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3計算するリアクタンスの種類を把握します。 リアクタンスがあるのは交流 (AC) 回路のみです。抵抗と同様に、単位はオーム（Ω）です。リアクタンスには 2 つの種類があり、それぞれ異なる電気部品に現れます。誘導性リアクタンスXL は 、コイルまたはリアクタとも呼ばれるインダクタによって生成されます。これらのコンポーネントは、AC 回路の方向の変化に反対する磁場を生成します。 [3] 方向の変化が速いほど、誘導リアクタンスが大きくなります。 容量性リアクタンス X C は、電荷を蓄えるコンデンサによって生成されます。 AC 回路で電流の方向が変わると、コンデンサは繰り返し充電と放電を行います。コンデンサの充電時間が長くなるほど、電気の流れに対する抵抗が大きくなります。 [4] したがって、方向の変化が速いほど、容量性リアクタンスは小さくなります。 {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/a\/a1\/Calculate-Impedance-Step-4-Version-5.jpg\/v4-460px-Calculate-Impedance-Step-4-Version-5.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/a\/a1\/Calculate-Impedance-Step-4-Version-5.jpg\/v4-728px-Calculate-Impedance-Step-4-Version-5.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4誘導性リアクタンスを計算します。 前述のように、誘導性リアクタンスは電流の方向が変わる速度とともに増加します。つまり、回路周波数 に比例します。この周波数は記号ƒ で表され、ヘルツ (Hz) で測定されます。誘導性リアクタンスを計算するための完全な式はXL = 2πƒLインダクタンス です。 [5] インダクタンスLはコイル数などインダクタの特性によって異なります。 [6] インダクタンス値を直接測定することもできます。 単位円に精通している場合は、この円で表される交流電流を想像してください。2π ラジアンの完全な回転が 1 回転を表します。この値にヘルツ (1 秒あたりの回数) を掛けると、1 秒あたりのラジアンが得られます。これは回路の角速度 であり、小文字のオメガ ω と表記されます。誘導性リアクタンスの式はX L =ωLと表される[7] Calculate-Impedance-Step-5-Version-5.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/d\/da\/Calculate-Impedance-Step-5-Version-5.jpg\/v4-460px-Calculate-Impedance-Step-5-Version-5.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 5容量性リアクタンスを計算します。 この式は誘導性リアクタンスの式に似ていますが、容量性リアクタンスは周波数に反比例します 。容量性リアクタンスX C = 1 / 2πƒC 。 [8] C はコンデンサの静電容量で、ファラッド (F) 単位で測定されます。マルチメーターを使用して静電容量を測定することも、基本的な計算を使用して静電容量を計算することもできます。 上で述べたように、これは1 / ωC と書くことができます。 2 パート 2/2:総インピーダンスを計算する {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/8\/87\/Calculate-Impedance-Step-6-Version-4.jpg\/v4-460px-Calculate-Impedance-Step-6-Version-4.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/8\/87\/Calculate-Impedance-Step-6-Version-4.jpg\/v4-728px-Calculate-Impedance-Step-6-Version-4.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1同じ回路の抵抗を追加します。 回路に複数の抵抗器があり、インダクタやコンデンサがない場合、合計インピーダンスの計算は非常に簡単です。まず、各抵抗器または抵抗器を含むコンポーネントの抵抗を測定するか、回路図でオーム (Ω) でマークされた抵抗器を調べます。抵抗器の接続方法に基づいて総抵抗を計算する： [9] 直列に接続された抵抗器、またはワイヤで端から端まで接続された抵抗器の合計抵抗は、各抵抗器の抵抗の合計に等しくなります。総抵抗 R = R1 + R2 + R3 ... 並列に接続された抵抗器、または同じ回路内の異なる配線に接続された抵抗器の合計抵抗は、各抵抗器の抵抗の逆数の合計の逆数に等しくなります。総抵抗 R を計算するには、 1 / R = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 という式を解く必要があります... 2 同様の方法で同じ回路のリアクタンスを計算します 。 回路にインダクタンスのみ、または静電容量のみがある場合、合計インピーダンスは合計リアクタンスに等しくなります。計算式は以下の通りである。 [10] 直列インダクタンス: Xtotal = XL1 + XL2 + ... 直列容量: Ctotal = XC1 + XC2 + ... 並列インダクタンス: Xtotal = 1 / (1/X L1 + 1/X L2 ...) 並列コンデンサ: Ctotal = 1 / (1/X C1 + 1/X C2 ...) {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/0\/0d\/Calculate-Impedance-Step-8-Version-4.jpg\/v4-460px-Calculate-Impedance-Step-8-Version-4.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/0\/0d\/Calculate-Impedance-Step-8-Version-4.jpg\/v4-728px-Calculate-Impedance-Step-8-Version-4.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3容量性リアクタンスから誘導性リアクタンスを差し引いて総リアクタンスを計算します。 誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスは、一方が増加すると他方が減少するため、互いに打ち消し合う傾向があります。全体的な効果を計算するには、大きい値から小さい値を減算します。 [11] 同じ結果は、次の式を使用して計算することもできます: Xtotal = | XC - XL | 4 直列抵抗器のインピーダンスとリアクタンスを計算します 。 これら 2 つの値は「同期していない」ため、加算することはできません。これは、2 つの値が AC サイクルにわたって時間の経過とともに変化するが、ピークに達するタイミングが異なることを意味します。 [12] 幸いなことに、すべてのコンポーネントが直列に接続されている場合、つまり回路にワイヤが 1 本しかない場合は、式Z = √(R 2 + X 2 ) を使用して直接計算を行うことができます。 [13] この式の背後にある数学には「ベクトル」が関係していますが、幾何学的な式にもよく似ています。直角三角形の辺は 2 つの要素 R と X で表すことができ、斜辺はインピーダンス Z で表すことができます。 [14] [15] 並列の抵抗器とリアクタンスのインピーダンスを計算します 。 これは実際にはインピーダンスを表現する一般的な方法ですが、複素数の理解が必要です。これは、抵抗とリアクタンスの両方を含む並列回路の合計インピーダンスを計算する唯一の方法です。 Z = R + jX、ここでjは虚数部:√(-1)です。ここでは、電流 I との混同を避けるために、 i の代わりに j が使用されています。 2つの数字を足すことはできません。例えば、インピーダンスは60Ω + j120Ωと表すことができます。 このような回路を 2 つ直列に接続すると、実数部と虚数部を加算できます。たとえば、回路 1 にZ1 = 60Ω + j120Ω とZ2 = 20Ω の抵抗が直列に接続されている場合、 Ztotal = 80Ω + j120Ω になります。 ヒント 抵抗とリアクタンスを含む合計インピーダンスも複素数として表すことができます。 
