【Excel】sin曲線(サインカーブ)・cos曲線(コサインカーブ)を書く方法

【Excel】sin曲線(サインカーブ)・cos曲線(コサインカーブ)を書く方法

 

リチウムイオン電池だけでなく、リチウムイオン電池を搭載する最終製品の設計をする際には交流をはじめとした電気回路の知識が必要です。

 

交流を含む回路において、sin曲線(サインカーブ、正弦波)、cos曲線(コサインカーブ、余弦波)を考えるケースが多く、ここではExcel(エクセル)を使用して、sin曲線、cos曲線を書く方法について解説していきます。

 

・Excelを使用してsin曲線(サインカーブ、正弦波)を描いてみよう 振幅も変えてみよう!

 

・Excelを使用してcos曲線(コサインカーブ、余弦波)を描いてみよう 振幅も変えてみよう!

 

・位相をずらしたサインカーブ・コサインカーブの書き方

 

 

というテーマで解説していきます。

 

Excelを使用してsin曲線(サインカーブ、正弦波)を描いてみよう 振幅も変えてみよう!

 

正弦曲線を作るにはExcel関数であるsin関数を使用することで簡単につくることが可能です。

 

一般的なsinカーブは AsinB などと表現できます。A=1 でBが一定で変化する際のsinカーブを考えていきましょう。

 

角度が30°ずつ変化するように、角度の列を作成してみましょう。

 

ここで、sin関数では =sin(単位radでの数値) と入力する必要があるため、単位[ ° ] を [rad]に変換する必要があります。そのため、角度の列の横に、ラジアンで表した列を作成するといいです。

 

最後にsin関数を使用した()内にラジアンの項を入力し、sinの列を作成します。データ例は以下の通りです。

 

 

 

 

次に横軸に単位ラジアン(もしくは°)である角度、縦軸にsinの値をとると正弦曲線のグラフができます。

 

以下の通りです。

 

 
このように、簡単に正弦波を描くことができます。

 

さらに、AsinBにおけるAの値は縦幅を表しており、Aを2倍にしたとすると以下のような青色の曲線に変化します。

 

 

 

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Excelを使用してcos曲線(コサインカーブ、余弦波)を描いてみよう 振幅も変えてみよう!

 

sin曲線と同様に、cos曲線もExcelを使用して簡単に描くことができます。

 

まず、上のsin曲線を描くときと同様に、角度[°]とそれを単位[rad]に変換したものの表を作成しましょう(単位[ ° ] を [rad]に変換する方法は以下の通りです)

 

次に =cos(単位radでの数値) と入力し、列を作成すれば完了です。

 

 

余弦曲線(コサインカーブ)のグラフは以下の通りです。

 


sinカーブ同様にcosカーブにおいても、AcoBにおけるAを大きくすると以下の通り縦に伸びます。

 

 

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位相をずらしたサインカーブ・コサインカーブの書き方

 

次に位相をずらしたサインカーブ・コサインカーブの書き方を解説していきます。

 

基本となるsin曲線やcos曲線を上に示した通り、Excelにて@角度°の列を作成、A単位ラジアンへの変換、Bsin関数やcos関数で各値を計算するといいです。

 

次に、位相をずらすための列を作成していきます。例えば、位相を60°分遅らせるとします。

 

@角度を基準から-60°減らした角度の列を作製、Aラジアンに変換、Bsin関数やcos関数で各値を算出します

 

以下のような表が作成できます。

 

 

位相をずらした正弦曲線のグラフを作成するときに注意することは、x軸(角度[rad])の値は同じものを使い、sinやcosの値のみを変更すると位相がずれたグラフが出来上がります。

 

上の列では、各グラフの横軸はC列、縦軸は基準ではD列、位相をずらしたものはG列を選ぶといった具合です。

 

位相をずらしたsinカーブは以下の通りです。

 


cosカーブでも同様に、位相をずらした列を作成し、cos関数を使用すれば同様にグラフを書くことができます。

 

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