計測関連用語集

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詳細説明

tance

読み方:

たんす

カテゴリー:

#回路素子測定器

(-tance)
導体に電気が流れる(電流)とき、電圧抵抗の関係を示したのがオームの法則だが、ここで定義している抵抗は直流である。現実世界では、交流が電子部品に流れる(交流電圧が印加される)と周波数の値によって様々な電磁気現象が起こり、静電容量や誘導係数などの値が定義されている。これらは英語では-tance(〇〇タンス)と命名され、以下の9つがある。

名称 / 記号 / 単位(読み方) / 説明(日本語での呼称など)
1. レジスタンス(registance) / R / Ω(オーム) / 電気抵抗
2. キャパシタンス(capacitance) / C / F (ファラッド) / 静電容量
3. インダクタンス(inductance) / L / H(ヘンリー) / 誘導係数
4. インピーダンス(impedance) / Z / Ω(オーム) / 複素抵抗
5. コンダクタンス(conductance) / G / S(ジーメンス、大文字のSで、小文字のsはsecond、秒である) / 電気伝導度(No.1の逆数)
6. アドミッタンス(admittance) / Y / S(ジーメンス) / 複素伝導度(No.4の逆数。No.5を複素数に拡張した値)
7. リアクタンス(reactance) / X / Ω(オーム) / インピーダンスの虚数部分の名称(No.2とNo.3の総称)
8. サセプタンス(susceptance) / B / S(ジーメンス) / アドミッタンスの虚数部分の名称
9. イミッタンス(immittance) / / / インピーダンスやアドミッタンスの虚数部分の名称(No.7とNo.8の総称)

No.1~3はLCRと呼称される受動素子(抵抗器コンデンサコイルなどの電子部品)がある。レジスタンス(抵抗)は周波数によらず一定だが、キャパシタンスとインダクタンスは周波数特性(f特)がある。これを数学の複素数で表現したのがNo.4 インピーダンスで、これだけタンスではなくダンスなのは、impede(妨げる)にtanceを付けたから(imped + ance)。電子部品などのDUTに交流信号を印加して集中定数回路のインピーダンスを測定するのがLCRメータインピーダンスアナライザである(※)。No.5とNo.6は電気の流れやすさ(オームの逆数)で、具体的にこの値を実現する電子部品はないが、複数の受動素子を(直列・並列)接続した場合の複素インピーダンスの計算に利用される。No.7~No.9はNo.2やNo.6の虚数部分の名称だが、f特のあるキャパシタンスやインダクタンスを説明するときに、「リアクタンス成分」というような表現をする。

(※) MHzオーダの周波数まではLCRは独立した値(回路素子)だが、周波数が高くなりGHz帯域以上(波長が数10cm以下のマイクロ波ミリ波など)になると、LCRは分離した値にできなくなり、Sパラメータで表現される。これを分布定数回路と呼び、ネットワークアナライザ(電子回路網の解析器)で測定する。LCRメータもネットワークアナライザもDUTの電気特性(-tance)を測定する計測器で、「回路素子&材料測定器」という名称のカテゴリーにいっしょに分類されることもある。

-tanceは「“~している状態”という“性質や行為”を表す」、と説明されている。たとえば、acceptanceは「依頼/招待などの受諾/承諾、贈答の受け取り」。registanceは一般に抵抗や反抗の意味があり、電気(電流)の流れにくさ(電荷の移動しにくさ)を示す電気の概念として、そのままの表現で「電気抵抗」を示すことばとして使われている。
電荷を蓄える(capacitor、キャパシタ)性質をcapacitance(キャパシタンス)、電気エネルギーを磁気として蓄える(inductor、インダクタ)性質をinductance(インダクタンス)と説明できるが、キャパシタとキャパシタンス(及び、インダクタとインダクタンス)の違い(用語の使い方、使い分け)は不明瞭である。「キャパシタは、直流では開放(絶縁)となり、高い周波数の交流電流は通しやすいが、周波数が低くなると通しにくくなる性質のこと」、「インダクタは、直流では短絡となり、低い周波数の交流電流は通しやすいが、周波数が高くなると通しにくくなる」とも説明できる。周波数によって電流の流れにくさ(インピーダンス)が変化する電磁気現象をキャパシタ(キャパシタンス)、インダクタ(インダクタンス)と呼んでいる。

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