交流回路のベクトル図と力率についてですが、 図の回路のベクトル図を書いてみました。 V1とV2は同相

交流回路のベクトル図と力率についてですが、
図の回路のベクトル図を書いてみました。
V1とV2は同相なのでV1=V2を基準とするとそれに同相成分のI2、コイルがあるので遅れたI1を書き、そのベクトル和がI3となりました。

そこで回路の力率cosθなのですが黒く書いたθか赤いθかが分かりません。
力率cosθとは回路に流れる抵抗成分と位相？成分の位相差の事だと思っていたので黒いθだと考えたのですが、赤いθが正解でした。

力率cosθはなぜ赤いθなのでしょうか。

質問者からの補足コメント

• 問題の図面はこれです。よろしくお願いします

  
    補足日時：2017/02/18 23:05

• ありがとうございました！私の質問の書き方が悪いせいでごちゃごちゃになってしまい申し訳ありませんでした。
  しかし負荷の力率とは位相のある負荷部分の位相差と言うのを改めて教えていただき、またしっかり考える事でいままでごちゃごちゃになっていた頭が整理できました。
  お二方のおかげさまでよく分かりました。どうもありがとうございました！

    補足日時：2017/02/19 00:16

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/02/18 23:37

No.1です。

＞補足の回路図で「負荷」と点線で囲ってありますがその注意書が無い質問の手書きの図面でもその考え方は同じなのでしょうか。

「同じ」ということではなく、「どこの力率か」ということで、断りがなければ「負荷の力率」でしょう。
手書きの回路図では、「抵抗+コイル」の部分を「負荷」と考えるのが普通でしょう。

もし、真ん中の「抵抗」だけの部分の力率なら、V1とI1との「電力」ですから、力率は「1」（位相角=0）です。これを問う問題は、ふつうはあり得ないでしょう。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
V2とI2の位相差が力率だとよく分かりました。

以下の部分でこんがらがってるのだと思います。

>抵抗+コイルの部分を負荷と考えるのが普通

ここがちょっと分からないです。真中の抵抗でも電力が発生するからです。
問題文の「この回路の電力Pは」は、
(V1×I2)+V2cosθになるのではないでしょうか。

>この回路の場合には、「V1」と「I1」から「負荷の電力」が決まります。I3は関係ありません

もしかして「負荷の電力」と「回路の電力」は使い分けしないとならないのでしょうか

お礼日時：2017/02/18 23:59

No.3 回答者： angkor_h 回答日時： 2017/02/18 23:58

設問が、「負荷の力率を求めよ」ならば、答えは赤θ、です。

しかし、回路全体を求めるならば、黒θ、になります。

両者とも赤θであるならば、貴殿の図においては、I2=0になります。
I2は力率100%負荷なので、これが加わることで力率は100%に近づく理屈です。
貴殿の図はこれを説明しています。
しかし、VとIの添え字逆転は誤解混乱のもと。ご注意を。

力率とは、そもそも電源とその電流の位相差ですから、
回路力率は、回路電源(=V1(V2))と回路電流I3の関係になります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。添え字気を付けます。なぜこんな書き方をしてしまったのか…
補足で、この参考書の解説で回路図とベクトルが書いてあり、さらに
「電力P=V1I1cosθに代入すると」とあり、このθが力率か…とベクトルを見直すとI2とI1の位相差がθになっていたので混乱しました。

お礼日時：2017/02/19 00:12

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/02/18 23:10

負荷（この場合には、電圧 V2 のかかっている「抵抗+コイル」）の電圧と電流のから「負荷の電力」を計算し、その「皮相電力」と「実効電力」の比が「力率」だからです。

この回路の場合には、「V2」と「I1」から「負荷の電力」が決まります。I3は関係ありません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
補足の回路図で「負荷」と点線で囲ってありますがその注意書が無い質問の手書きの図面でもその考え方は同じなのでしょうか。

お礼日時：2017/02/18 23:22