RC直列回路

20Ωの抵抗と35Ωのコンデンサを直列に接続した回路に、100V, 50Hzの交流電圧を加えた時の
インピーダンスzは40.3Ω
電流の大きさは2.48Aと求めることができますが、一切ＣやＬの値がない状態で位相差tan^-1を求める方法を教えてください。また位相が進んでるか遅れてるかは何で見分ければも教えていただけませんか？

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2020/10/16 07:40

一切CやLがない

というのは、抵抗に直列に何も繋がれていない状態?

ならば位相差は0

位相の測定は、オシロで眺めても良いけど、商用ACなら
「位相差計」がお手軽かと。高いけど。

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2020/10/13 20:41

＞一切ＣやＬの値がない状態で位相差tan^-1を求める方法を教えてください。

C や L が一切なければ、位相の進み・遅れの要因はないので、電流と電圧の位相は一致します。

＞また位相が進んでるか遅れてるかは何で見分ければも教えていただけませんか？

電圧を基準にした電流の位相か、電流を基準にした電圧の位相かで「進み」「遅れ」は逆の言い方になります。
なので「見分け方」といっても、「電流と電圧の関係、つまりインピーダンスを見て判断する」以外にないと思いますが。

No.2 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/10/13 15:07

一切CやLがない状態といってもケースバイケースです

ちなみにご質問の場合は　1/ωc=35Ωであることは理解されていますよね？
よってご質問の場合はCの値がない状態には該当しないです

1つの例としては
オームの法則からインピーダンス　・Z　について
(・Z)=(・V)/(・I)　（ただし「・」は複素数表示の意味）
なので
インピーダンス（複素インピーダンス）の位相角は
電圧と電流の位相差を意味しています！
このことから、複素インピーダンスの位相角（偏角）を見れば位相差がわかり
(・V)＝(・Z)(・I)で
・Iを基準とみれば　複素数表同士の積では偏角は(・Z)と(・I)の偏角の和となりますから
・Vの位相角＝・Zの位相角であり
・Zの位相角がプラスなら　電圧は電流より位相が進んでいる
Zの位相角がマイナスなら　電圧は電流より位相が遅れている
ということになります
このあたりの複素数の扱いは
高校数学Ⅲ　の複素数平面の冒頭部分を軽くおさらいすればすぐ理解できることですから、もう一度テキストを開いてみてください

また、インピーダンスの実部（実数部分）をa
虚部（虚数部分)をbとすれば
（つまり　・Z=a+jb とすれば）
位相角θについて
tanθ=b/a　ですから
θ=tan⁻¹(b/a)と求められます

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/10/13 14:39

「35Ωのコンデンサ」と言うこと自体が、|1/(wC)|=35 と言う事です。

なので、「20Ωの抵抗と35Ωのコンデンサを直列に接続した回路」とは、
Z=20-j35と言う事になり、以下になります。
|Z|=40.3 [Ω]
電流=100V÷40.3Ω=2.48[A]

> 一切ＣやＬの値がない状態で位相差tan^-1を求める方法を
先に示した、「Z=20-j35」から、
I=V/Z(ベクトルの計算)で求められます。

> また位相が進んでるか遅れてるかは何で見分ければ
これも同じです。
電圧を基準とした電流の位相差、と言う事であれば、
I=V/Z=a+jbと言う形になるので、「進んでいる」と言う事になります。