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🌡️ 📆 令和5年2月1日
⇒#45@物理量;

インピーダンス


物理量】インピーダンス⇒#45@物理量;
インピーダンス Z / Ω


インピーダンスの大綱となる 物理量は、電気抵抗です。

LCRメータロックインアンプスペクトルアナライザなどで測定しますアドミタンスアドミタンス Y 〔Sの逆数です周波数 f 〔Hz関数複素数です1)

(数式-165)

ボーデプロット(減衰定数)2)アレニウスプロット3)

インピーダンス Z 〔Ω電気抵抗 R 〔Ω虚数単位×リアクタンス X 〔Ω

実部電気抵抗 R 〔Ωジュール熱となる

虚部リアクタンス X 〔Ω電力損失が生じない

動径インピーダンス Z 〔Ωの絶対

偏角位相角 φ 〔rad

導電率 κ 〔S/mセル定数 a 〔1/m÷電気抵抗 R 〔Ω

4)

交流インピーダンス5)

6)

エネルギー化学特論の中で 電池評価法~交流インピーダンスついて 述べられています 7)

関連書籍

8)

9)

10)

11)

物理量アドミタンス Y 〔S

https://edu.yz.y…

 インピーダンスに出てくる諸元
表現関連する物理量
インピーダンス

電気抵抗 R 〔Ωリアクタンス X 〔Ω
アドミタンス

コンダクタンス G 〔Sサセプタンス B 〔S

電気抵抗

R

電圧 V 〔V÷電流 I 〔A

静電容量

電気量 Q 〔C÷電圧 V 〔V

インダクタンス


インピーダンスを求める計算式

インピーダンスの細目となる 物理量

インピーダンスを使うプロット

化学種 のインピーダンス

材料 のインピーダンス

材料
id材料数値/Ω数値

物理は自然を測る学問。物理を使えば、 いつでも、 どこでも、みんな同じように測れます。 その基本となるのが 単位で、その比を数で表します。 量にならない 性状 も、序列で表すことができます。

物理量単位の倍数であり、数値と 単位の積として表されます。

との関係は、 で表すことができ、 数式で示されます。 単位が変わっても は変わりません。 自然科学では数式単位をつけません。 そのような数式では、数式の記号がそのまま物理量の量を表す方程式を量方程式と言います。

逆に数式の記号が数値を表す方程式を数値方程式と言います。 数値方程式では、記号の単位を示す必要があります。


  1  基礎物理定数
物理量 記号 数値 単位
真空の透磁率 permeability of vacuum μ0 4π ×10-2 NA-2
真空中の光速度 speed of light in vacuum C, C0 299792458 ms-1
真空の誘電率 permittivity of vacuum ε = 1/ μ 0 c 2 8.854187817...×10-12 Fm-1
電気素量 elementary charge e 1.602176634×10-19 C
プランク定数 Planck constant h 6.62607015×10-34 J·s
アボガドロ定数 Avogadro constant NA 6.02214086×1023 mol−1
ファラデー定数 Faraday constant F 9.64853399(24)×104 C/mol
ボーア半径 Bohr radius a0 5.2917720859(36)×10-11 m
ボルツマン定数 Boltzmann constant kB 1.380649×10-23 J·K−1
水の三重点 triple point of water Ttp(H2O) 273.15 K
完全気体
(1bar,273.15K)のモル体積
molar volume ideal gas
(at 1bar and 273.15K)
V0 22.710981(40) L mol-1
カッコの中の数値は最後の桁につく標準不確かさを示す。

物理量のテーブルを参照しています。 性状

量を単位と数の積であらわすことができたらラッキーです。 客観的な数を誰でも測定できるからです。 数を数字(文字)で表記したものが数値です。 数値は測定誤差ばかりでなく丸め誤差も含まれます。

だから0.1と表現されれば、 誰でも客観的な手段で、有効数字小数点以下1桁まで測定できることを意味します。

では、単位と数値を持たなければ量的な議論ができないのかと言えばそんなことはありません。

たとえば「イオン化傾向」というのがあります。 酸化還元電位ととても関係がありまが同じではありません。 酸化還元電位は単位と数の積で表現できます。 でもイオン化傾向、それぞれに数はありません。

でもイオン化傾向が主観的なのかといえば、そうではなくかなり客観的なものです。 数がわかっていなくても順位がわかっているという場合もあるのです。 こういう特性を序列と読んだりします。 イオン化傾向 や摩擦帯電列は序列なのです。 余談ですが、序列も最尤推定可能で、スピアマンの順位相関分析が有名です。

単位までとはいかなくても、その量の意味を表現することを次元と言います。 イオン化傾向と 酸化還元電位は同じ意味ではありませんが、 イオン化傾向の序列になっている次元と酸化還元電位の単位の次元が同じということはできそうです。

議論の途中で次元を意識することは、考察の助けになります。 そんなわけで仮に単位を定めてみることはとても大切です。


  2 物理学の歴史
西暦 出来事
1604 ガリレイ(伊)落体の法則を発見、地動説を発表。
1687 ニュートン (英)、万有引力の法則を発見。
1760 ワット(英)、 蒸気機関🚂を発明
1788 クーロン (仏)静電気に関するクーロンの法則を発見。
1800 ボルタ(独)ボルタ電堆
1820 アンペール(仏)、電流の発見
1831 ヘンリー(米)モーターの発明。
1833 ファラデー(英)電気分解の法則を発見
20世紀
1905 アインシュタイン(独)特殊相対性理論
1924 ボーズ・アインシュタイン統計
1926 シュレーディンガー(独)波動力学の確立
1931 ウィルソン(英)半導体の理論
1940 ジュール (英)電流の熱作用の法則を発見。
1948 トランジスタ
1960 レーザーの製作、マイマン(米)
1966 光ファイバーによる 通信、カオ(中)、ホッカム(英)
1970 CCDセンサーの発明、ボイル(加)、スミス(米)
1980
物理量
長さ 質量 時間 電流 温度 光度 物質量
  1 基本単位の標準

ギリシャ文字

  3 ギリシャ文字
日本語 html
Α(アルファ)α(アルファ) Α(Alpha)α(alpha) α崩壊
Β(ベータ)β(ベータ) Β(Beta)β(beta) β崩壊
Γ(ガンマ)γ(ガンマ) Γ(Gamma)γ(gamma) Γ関数 、γ崩壊 、活量係数γ
Δ(デルタ)δ(デルタ)(デルタ) Δ(Delta)δ(delta) 差分Δ
Ε(イプシロン)ε(イプシロン) Ε(Epsilon)ε(epsilon)
[数学]微少量、ε-δ論法
[統計]誤差
[電磁気] 誘電率ε
Ζ(ゼータ、ツェータ)ζ(ゼータ、ツェータ) Ζ(Zeta)ζ(zeta)
[制御] ダンピング係数
[電気化学]ゼータ電位
Η(イータ)η(イータ) Η(Eta)η(eta)
[物理] 粘性係数
[電気] 電力効率・電源効率など
[電気化学]過電圧
Θ(シータ)θ(シータ) Θ(Theta)θ(theta)
[数学] 角度
Ι(イオタ)ι(イオタ) Ι(Theta)ι(theta)
Κ(カッパ)κ(カッパ) Κ(Kappa)κ(kappa)
[電気化学] 導電率κ
[数学] 曲率
[物理] 比熱比
Λ(ラムダ)λ(ラムダ) Λ(Lambda)λ(lambda)
[電気化学] 当量導電率
[数学] 固有値λ
[プログラミング] ラムダ式
[物理] 波長λ ・弾性率・熱伝導率
Μ(ミュー)μ(ミュー) Μ(Mu)μ(mu)
[全般] 単位の接頭辞(マイクロ)
[化学]化学ポテンシャルμ
[統計] 母平均
[物理] 透磁率・摩擦係数・ずり弾性率・粘性係数
Ν(ニュー)ν(ニュー) Ν(Nu)ν(nu)
[電磁気] 周波数(振動数)
[物理] 動粘性係数
Ξ(グザイ、クシー)ξ(グザイ、クシー) Ξ(Xi)ξ(xi)
Ο(オミクロン)ο(オミクロン) Ο(Pi)ο(pi) ο株
Π(パイ)π(パイ) Π(Pi)π(pi) 総乗(総積)Π 円周率ππ軌道(結合)
Ρ(ロー)ρ(ロー) Ρ(Rho)ρ(rho) 抵抗率ρ
Σ(シグマ)σ(シグマ) Σ(Sigma)σ(sigma) 、ς
[化学] σ軌道(結合)
[数学] 数列の和、総和Σ
[統計] 母標準偏差
[電気] 導電率
[物理] 応力・ポアソン比
Τ(タウ)τ(タウ) Τ(Tau)τ(tau)
[電気] [制御] 時定数
Φ(ファイ)φ(ファイ) Φ(Phi)φ(phi) 位相角 φ
Χ(カイ)χ(カイ) Χ(Chi)χ(chi) χ2分布
Ψ(プサイ、プシー)ψ(プサイ、プシー) Ψ(Psi)ψ(psi) 波動関数(Wave Function) ψ
Ω(オメガ)ω(オメガ) Ω(Omega)ω(omega) 電気抵抗の単位 Ω (オーム) 、角周波数ω
*

量の表し方

とは何だろうか。 「長さ」、「 温度」、「化学成分の 濃度」は、すべて量である。

……中略……

「量」という用語は、具体性のレベルが異なるいくつかの概念を表すことがある。例えば (1)長さ(2)円の直径(3)ある金属シリンダの直径は、すべて長さの次元を持つ量であるが、具体性のレベルが異なる。 実際の測定の対象となるのは、(3)のように具体化され特定の値を持つ量である。

数値× 単位 」で表現できる量は、一般に 物理量といわれる。すべての量をこのように表現できると都合が良いのだが、有用な量の中には必ずしも、それが可能でない量もある。例えば、 金属材料の「硬さ」や 固体表面の「表面粗さ」は、そのような例である。このような量に対しては、それを測定する方法を十分に厳密に定義することによって、数値を使って表現できるようにしている。このように、測定方法の規約によって定義される量を工業量という。

計量管理の基礎と応用 .より 2 )
<!-- 物理量(インピーダンス) -->
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Quantity/@Quantity.asp?nQuantityID=45'>インピーダンス</a><a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Quantity/@Quantity.asp?nQuantityID=45'> <var>Z</var></a>〔<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Unit/@Unit.asp?nUnitID=18'>Ω</a>〕
<!-- 物理量(インピーダンス) -->

<!-- 物理量(インピーダンス) -->
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Quantity/@Quantity.asp?nQuantityID=45'>
インピーダンス </a>
<!-- 物理量(インピーダンス) -->

山形大学 データベースアメニティ研究所
〒992-8510 山形県米沢市城南4丁目3-16 3号館(物質化学工学科棟) 3-3301
准教授 伊藤智博
0238-26-3753
http://amenity.yz.yamagata-u.ac.jp/