電流とはベクトル量ですか?それともスカラー量ですか?

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (8件)

回答が分かれているように見える(実際は、電流という名で別のものを説明しているため、意見が分かれているわけではありません)ので、整理しておきます。


『電流』という言葉が出てくるとき、つぎの4つが混じり合っています。

----------------------------------
[ア]現象としての『電流』

[イ]『電流密度』:これはベクトルです。「電流/面積」の次元を有します(SI)。(SI単位はA/(m^2) アンペア毎平方メートル)
[ウ](物理量としての)『電流』:これはスカラーです。「電流」の次元を有します(SI)。(SI単位はA アンペア)
[エ]「電流×長さ」の次元を有する物理量。これはベクトルです。名前は統一されていないようです。(SI単位は、A・m アンペアメートル)
-----------------------------------

[ア]の「電流」という言葉が指しているものを物理量として表わすとき、[イ]であったり[ウ]であったり[エ]であったりします。本を読むとき、文脈によって判断しなければなりません。

=========================
(1)電流密度について
現象としての『電流』は、電荷が移動することです。これを表わすのに、ある点の電荷密度をρ(これはスカラーです)、電荷の移動速度をv(これはベクトルです)とすると、
 J = ρv
という物理量Jが考えられます(iとも書きます)。これを電流密度といいます。スカラーとベクトルを掛けたものですから、電流密度はベクトルです。

==========================
(2)物理量としての電流について
ある面を定めて、この面を単位時間に通過する電荷を電流といいます。
 I = Q/t
電荷と時間はスカラーですから、電流はスカラーです。

電流密度と電流の関係はつぎのようになります。
 I = ∫[S] J・n dS (∫[S] は面積分、「・」はベクトルの内積、dSは微小面積、nは微小面に立てた法線[面に垂直な直線]方向の単位ベクトルです。)

Jとnはベクトルですから、Iはスカラーです。ちゃんと整合しています。
============================
(3)[エ]の物理量について
名前は決まっていないようですが、つぎのものがあります。

 a.電流素片。 Idr と表わされます。Iは(太さのない電線を通る)電流、drは電線の微小区間です。drは電線の伸びる方向を含んでおり、ベクトルです。Iはスカラーですから、電流素片はベクトルです。電流素片は、ビオ・サバールの法則によって磁束密度を計算するときに、「磁場の源」とみなす仮想概念です。

 b.長さをもった電流。 IL と表わされます。Iは電流、Lは電線の長さです。Lは電線の方向を含むベクトルです。アンペールの力を表わすのに使います。
  F = IL×B   F:力(ベクトル) B:磁束密度(ベクトル) 「×」は外積です。
F,I,Bの向きの関係は、フレミングの左手の法則としても有名です。

 c.電荷と速度の積。Qv と表わされます。Qは物体のもつ電荷(スカラー)、vは物体の速度(ベクトル)です。Qvはベクトルであり、電流×長さの次元をもちます。ローレンツ力を表わすのに使います。
  F = Qv×B

 d.この人のいう、「内部の総電流量」
http://dir.itc.u-tokyo.ac.jp/~okabe/ja/docs/elem …
上の7を参照。ある閉曲面で囲まれる領域で、電流密度を体積積分したものです。電流×長さの次元をもつベクトルです。

 e.電流双極子
以前に電流双極子とは何かという質問がありました。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1231175
磁場の発生源とみなされる仮想概念で、脳の活動を表わすのに使うようです。電流の始点と終点を結ぶベクトルと電流の積です。医用工学で使われ、理工学では一般的でないと思います(電流の始点、終点という考え方が、回路という考え方に反するからか?)。電流×長さの次元を有するベクトルです。

◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇

電流は電荷が移動する現象なのに、物理量としての「電流」はスカラーだというのはいかにも気持ちが悪いです。しかし、そう考えないと式が組み立てられません。(1)や(3)を電流と呼ぶと定義していればよかったのですが、(2)を電流と呼ぶことにしたのでしかたがありません。磁束や電束(どちらもスカラーです)に倣って電流束とか呼んでおけばよかったかもしれません。

歴史的には回路が先で電磁気学は後ですので…
電気回路では、電流はスカラーでないと困ります。

電気抵抗では、V = IR … VもRもスカラーです。Iはスカラーでなければなりません。
コンデンサーでは、I = C dV/dt … C, V, t はスカラーです。

交流では電圧、電流はベクトルだというのは、また別の話です。

◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇◇

#4様の「電流ベクトル」は(3)のa、「線電流」は(3)のbだと思います。
#5様の「i=qv」「電流(i)」は、(3)のc です。
#6様の回答で、電荷がどこからどこに移動するかを記述すると、(3)のeに相当します。アンペアの定義である平行二線の電流は、1 m という長さをもつので(3)のbです。荷電粒子が飛んできて電荷を伝える場合は(3)のcです。

これらは、すべてベクトルです。

やはり、ベクトルである(3)に統一された名前がついていない、というところに混乱の原因があると思います。
    • good
    • 0

 


 
 学校理科的には;「電池の電圧はプラスマイナスの向きを有し」から始まるゆえ‥‥(略) 一貫してこれでいいですよ。

 電磁気学の方からは; 電界 E は電荷(スカラ)に掛かる力(ベクトル)だと導入されるゆえ 電界はベクトル。 マクスウエル方程式
  rot B=μ(ε∂E/∂t+J )
のカッコ内は、E がベクトルゆえε∂E/∂t もベクトル、ゆえに この式によって定義/導入される電流密度 J も ベクトルとして登場‥‥。

 壁Sが流体から受ける力(ベクトル) F を
  ∫f・dS
なる内積の積分で求めるとスカラを得ますが、これは F の大きさ(±極性あり)です。物理的実態は 微視的に多数の f のベクトル合成(平行四辺形の対角線、の積み重ね)ゆえ、総和もベクトル。



 余談;
ご質問と同じことを、たまに新人さんから尋ねられることがあるのでレスしました、大抵は理化学事典などを読んでの迷いでした。 物理は数学ではないということで。
 
 
    • good
    • 0

電流の定義は単位時間当たりの電荷の移動量です.


つまりどこからどこに移動したか記述する必要があるので,ベクトル量でしょう.
またスカラー量では,電流の値の定義である1mはなれた長さ1mの平行2線に同一方向に電流を流し,この線に2×10^{-7}Nの力が働くときこの銅線に流れる電流を1Aというとなっていて方向も明示しないと値の定義ができないことになります.

銅線上を流れる場合は,1次元であることが分かっているので,その銅線の方向がはっきりしていて,どちらを+とするか決まっていれば,値だけでもいいでしょうが,荷電粒子が飛んできて電荷を伝える場合はベクトルでないと取り扱えないのではないでしょうか?
    • good
    • 0

スカラー量は大きさのみを保有します.例えば質量(m)や電荷(q)はスカラーです.質量や電荷が速度(v)で運動すれば運動量(p=mv)や電流(i=qv)となります.速度(v)は大きさと方向を保有しますからベクトルです.従って運動量(p)や電流(i)もベクトルです.


大変簡単なことではないでしょうか.所で#1の答えは私には不可解です.
    • good
    • 0

電流をベクトルとしない場合が多いのですがベクトルとしてもいいのです


断面積0に近似化または理想化された銅線回路を電流が流れるときに回路の各点に電流ベクトルを考えることができます
ベクトルとするかどうかは使っている人が決めることで合理性がある場合には断ればベクトルにできます
アンペールの法則は単位ベクトルをかけてもとの電流はスカラーとすることもできるが線電流そのものをベクトルと考えてもいいのです
つまりあなたの使い方に応じて決めればいいのです
    • good
    • 0

電流はスカラーです。



アンペールの力(フレミングの左手の法則)を表わすときはベクトルではないか、といわれるかもしれませんが、これは電流のほうをスカラーにして、「電線の進む方向」をベクトルにして式で表わします。そうしないと、電線が曲がっているときは計算できませんので。

電流密度はベクトルです。電流は、「ある決まった面」において、法線単位ベクトルと電流密度の内積を積分して得られます。ベクトルの内積をとるのだから、電流は当然スカラーです。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

どうもありがとうございました。

お礼日時:2005/04/17 13:18

考え方次第です


電流密度がベクトルで表現されます
電流をベクトルとするかどうかはシチュエーションによって違います
何もいわないときにはスカラーでベクトルとするときには断るでしょう
電流密度の場合には指定点の値ですからベクトルとする場合が多いですね
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ご丁寧にありがとうございます。参考になりました。

お礼日時:2005/04/17 13:07

 ベクトル解析においては、スカラー量は大きさのみを持ち運動を持たない量であるので



 電流は量の大きさであるので
 電流と位相と電圧がわかれば運動量に換算はできる

 よってスカラー量
 

 
    • good
    • 0
この回答へのお礼

どうもありがとうございました。恐縮です。

お礼日時:2005/04/17 13:06

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q電流がI=dQ/dtやI=-dQ/dtと表わしてある意味がわかりません

電流がI=dQ/dtやI=-dQ/dtと表わしてある意味がわかりません。
物理で、抵抗R、コンデンサC、スイッチSが閉じる回路があり、コンデンサCの両極に±Qの電荷がある。
このとき、スイッチを閉じ抵抗Rを通じて放電するときの電流の時間変化を求める問題において、I=-dQ/dtとして、微分方程式を立てて解くことみたいです。そのとき、なぜ、電流をI=-dQ/dtとするのがわかりません。下記のページ↓を見ても、なぜこの問題においてI=-dQ/dtとするのかわかりません。わかりやすく教えてください(+o+) お願いします。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1222281602

Aベストアンサー

コンデンサーにたまっていた電荷が放電する場合ですからそれに合わせて考える必要があります。
#2に場面の説明と図があります。(抵抗Rを入れておく方が分かりやすいでしょう。)
その図で言うと電流の向きは反時計回りです。
この向きは+Qのある極板(Aとします)から-Qのある極板(Bとします)に向かって電荷が移動するということで決まります。逆は起こりません。電流が流れれば極板の上の電荷は減少します。
I=-dQ/dtです。
この式の中でのQは一般的な電荷の意味ではありません。極板Aの上の電荷の意味です。
だからこの式は方程式なのです。(定義式ではありません。)
(この場面でI=dQ/dtは出てきません。電荷が増加する方向に電流が流れるということが起こらないからです。起こるとしたら電池を接続しての充電の場合です。#2の図でいえばスイッチの入っている方向が違うのです。1つの場面に両方の式が出てくるということはありません。)

極板に電荷がたまっていればQ=CVで決まる電位差が存在します。
電流Iはこの電位差とも関係します。I=V/Rです。
I=Q/(CR)ですから微分方程式は Q/(CR)=-dQ/dtになります。
変数分離で解くと初期値をQoとして
Q=Qoexp(-t/(CR))

放電によって電荷が(指数関数で)減少するという結果が出てきました。
-をつけた式で考えたので矛盾のない結果になったのです。

充電の場合でしたら
I=dQ/dt
Q=CV
I=(E-V)/R  ・・・  (Eは電池の起電力)

t=0でQ=0という条件で解くと
Q=CE(1-exp(-t/(CR)))

t→∞でQ=CEです。
充電できました。

コンデンサーにたまっていた電荷が放電する場合ですからそれに合わせて考える必要があります。
#2に場面の説明と図があります。(抵抗Rを入れておく方が分かりやすいでしょう。)
その図で言うと電流の向きは反時計回りです。
この向きは+Qのある極板(Aとします)から-Qのある極板(Bとします)に向かって電荷が移動するということで決まります。逆は起こりません。電流が流れれば極板の上の電荷は減少します。
I=-dQ/dtです。
この式の中でのQは一般的な電荷の意味ではありません。極板Aの上...続きを読む

Q「力のつりあい」はベクトル量でなくスカラー量?

画像の図の力のつりあいにて、
P=P0+ρSg
となってますが、「力」ではなく「力のつりあい」ならベクトルは関係無いんですか?

Aベストアンサー

 「圧力」は、「面に垂直な力」です。「面」を考えずに「圧力」は存在しません。「風船」を考えれば、表面の全ての垂直方向に「圧力」が働いています。
 「圧力のつりあい」は、あくまで「その面」についてのつりあいであり、「その面に垂直なベクトル」と考えれば「ベクトル」です。

 図でいえば、Sという平面は、水面に平行な面である必要はありません。船の底のように、垂直でも斜めでもかまいません。
 その平面の深さ h の位置の圧力が

   P=P0+ρ*h*g

ということです。考える「面」によって方向が変わります。

 たとえば、水面に垂直な面を考えて、上端が深さ h1 、下端が深さ h2 、幅が W であれば、

  上端の圧力 P1 = P0+ρ*h1*g
  下端の圧力 P2 = P0+ρ*h2*g
  平均の圧力 Pa = P0+ρ* [(h2 + h1)/2] *g

で、この面に働く力は、

   F = W * (h2 - h1 ) * Pa

の「横向き」になります。(考えている「水面に垂直な面」の垂直な方向である、水平方向)

 水没して、まだ中が空気である自動車で、ドアが水圧で開かずに脱出できない、というのは、こういうことです。

 「圧力」は、「面に垂直な力」です。「面」を考えずに「圧力」は存在しません。「風船」を考えれば、表面の全ての垂直方向に「圧力」が働いています。
 「圧力のつりあい」は、あくまで「その面」についてのつりあいであり、「その面に垂直なベクトル」と考えれば「ベクトル」です。

 図でいえば、Sという平面は、水面に平行な面である必要はありません。船の底のように、垂直でも斜めでもかまいません。
 その平面の深さ h の位置の圧力が

   P=P0+ρ*h*g

ということです。考える「面」によって方向...続きを読む

Q【電気】I=VR これの意味することは 仮説1 電流が高くなると電圧も高くなる 仮説2 電流が高くな

【電気】I=VR

これの意味することは

仮説1
電流が高くなると電圧も高くなる

仮説2
電流が高くなると抵抗が高くなる


どっちですか?

電流が高くなると電圧が上がるんですか?抵抗が上がって等しくなるんですか?

どっちかが上がって等しくなるのではなく両方上がって等しくなるんでしょうか。

Aベストアンサー

ってゆうか
I=V/RまたはV=IRじゃなかったかな
電流が多くなるとまたは大きくなるともいうのかな、でも電流が高くなるとは言わないような

Qベクトル量とスカラー量の判定方法

 
教えてください。

ある物理量がベクトル量なのかスカラー量なのかを簡単に見分ける方法を考えています。

ある物理量がベクトル量なのかスカラー量なのかはその単位で判別出来るでしょうか。

単位で判別出来なければどこに注目すればよいでしょうか。

例えば、

電流[A]はベクトル量ですかスカラー量ですか。

水流[m3/s]はベクトル量ですかスカラー量ですか。

磁束密度[WB/m3]はベクトル量ですかスカラー量ですか。
 
またエネルギーであれば、磁気エネルギーも静電エネルギーも位置エネルギーも熱エネルギーも・・・全てその単位が[J]だからスカラーなのでしょうか。
 

 

Aベストアンサー

No.4です。
間違い易い場面はありますが、その値が正負以外に向きを持たなければスカラー、向きを伴えばベクトルです。

1) No.4で説明した様に、流量は水路や管路が決められていてそこを流れる総量として定義されるので、そのもの自体は向きを持たず、スカラーです。電流も同じです。

2) 標高(位置エネルギ-)、電位、温度、圧力などは空間の各点で向きを伴わずに大きさが決められるのでスカラ-場です。スカラー場はその大きさ自体よりもその勾配が力との関係で物理的な意味を持つことが多いのでベクトルと間違い易いと思います。地図平面上の各点で大きさが定義される「標高」は2次元のスカラー場ですが、その勾配もやはり地図平面上の各点で決まっていて、勾配は2次元のベクトル場になります。3次元の電位と電界、温度と温度勾配、圧力と圧力勾配の関係も同様です。
ベクトル場の多くはスカラー場の勾配で表されますが、磁場の場合はベクトル場の回転になっています。あらゆるベクトル場は数学的にスカラー場の勾配とベクトル場の回転の合計で表すことができます。

3) 単位では判断できません。圧力はスカラー、応力はテンソルですがどちらも単位はパスカルです。

No.4です。
間違い易い場面はありますが、その値が正負以外に向きを持たなければスカラー、向きを伴えばベクトルです。

1) No.4で説明した様に、流量は水路や管路が決められていてそこを流れる総量として定義されるので、そのもの自体は向きを持たず、スカラーです。電流も同じです。

2) 標高(位置エネルギ-)、電位、温度、圧力などは空間の各点で向きを伴わずに大きさが決められるのでスカラ-場です。スカラー場はその大きさ自体よりもその勾配が力との関係で物理的な意味を持つことが多いのでベクトルと間違...続きを読む

Qこの変圧器に流れる電流で、 無負荷時はI3(励磁電流)のみ流れています。 そして負荷を接続すると流

この変圧器に流れる電流で、
無負荷時はI3(励磁電流)のみ流れています。

そして負荷を接続すると流れる一次電流I1、二次電流I2はE1、E2と同相(0度)だそうです。

I1、I2共にコイルを通っているにも関わらず位相が遅れない理由はなぜでしょうか?
電圧、電流発生のメカニズムは何とか分かるのですが位相が0度の点がどうしても分からないです

Aベストアンサー

>I2=(N1/N2)I1はどう計算したのでしょうか?

N1・I1 - N2・I2 = Rmφ≒0
から直ちに出てきます。

Qgrad(スカラー)はありますが、grad(ベクトル)という量はありうるのでしょうか。

タイトルそのままですが、電位の勾配をとりマイナスをつけたものが電場ベクトルですが、電場ベクトルのgradientをとるということは可能なのでしょうか。また、それはどのような物理的意味になるのでしょうか。

Aベストアンサー

ANo.1には
「さらに先ではテンソルですが今の段階では不要でしょう。」
とありますが、daipotさんの質問はまさに「∇とベクトルのテンソル積」についてお尋ねなのですよね?
つまり

スカラー関数f(x,y,z)
ベクトル値関数E(x,y,z)=( Ex(x,y,z), Ey(x,y,z), Ez(x,y,z) )

に対して
∇f(=grad f)
と同様に
∇E(=grad E)
が定義できるか?その物理的意味は?
と言う問いでよろしいでしょうか?


電磁気学の範囲ですと、

 ∇×(∇×E)
  =∇(∇・E)-(∇・∇)E
  =grad(div E)-△E

という公式がありますが
△Eにかかる△はベクトルラプラシアンと言い
ベクトルに掛かって、値もベクトルなります。
ベクトルラプラシアンの意味は

ベクトルの各成分
 (この場合でしたら
  Ex(x,y,z), Ey(x,y,z), Ez(x,y,z)
  です。)
についてラプラシアンを作用させて
それを並べてベクトルにしたもの、
つまり、

 △E=( △Ex(x,y,z), △Ey(x,y,z), △Ez(x,y,z) )

です。
(ただし、左辺の△はベクトルラプラシアン、右辺の△は通常のラプラシアン。)

同様にベクトルグラジアント(grad E=∇E)
が定義できます。
ベクトルグラジアントの意味は
ベクトルの各成分について勾配をとって
それらを並べて3×3行列(テンソル)
にしたものです。つまり、

 grad E=( grad Ex(x,y,z), grad Ey(x,y,z), grad Ez(x,y,z) )

(ただし、左辺のgradはベクトルグラジアント、右辺のgradは通常のグラジアント。)

ついでに行列(テンソル)Tに作用してベクトルを生成するダイバージェンス
div T
も定義すれば

 ∇×(∇×E)=grad(div E)-div(grad E)

あるいは

 ∇×(∇×E)=∇(∇・E)-∇・(∇E)

と書けます。


と言うわけで、
「∇とベクトルのテンソル積」
は定義できて、意味は上述の通り、
というのが私の答えです。

ベクトルグラジアントは
電磁気学の範囲ですとあまり使い道が無いかもしれませんが
テンソル解析を使う用途(構造力学とか)では
ベクトルグラジアントに相当する
量が頻繁に出てくるのではないでしょうか?

ANo.1には
「さらに先ではテンソルですが今の段階では不要でしょう。」
とありますが、daipotさんの質問はまさに「∇とベクトルのテンソル積」についてお尋ねなのですよね?
つまり

スカラー関数f(x,y,z)
ベクトル値関数E(x,y,z)=( Ex(x,y,z), Ey(x,y,z), Ez(x,y,z) )

に対して
∇f(=grad f)
と同様に
∇E(=grad E)
が定義できるか?その物理的意味は?
と言う問いでよろしいでしょうか?


電磁気学の範囲ですと、

 ∇×(∇×E)
  =∇(∇・E)-(∇・∇)E
  =grad(div E)-△E

...続きを読む

Q変圧器の二次側電流についてですが、 一次側の電圧をV1、電流をI1 二次側の電圧をV2、電流をI2

変圧器の二次側電流についてですが、

一次側の電圧をV1、電流をI1
二次側の電圧をV2、電流をI2
容量を1000VA

とすると1000V/100Vの変圧器の場合二次側電流I2はV1I1=V2I2より10Aとなります

電圧は巻き数比によって固定、電流は(まだ負荷をつけてませんので流れませんが)V1I1=V2I2より固定なのでかわらずですが
ここに100Ωの抵抗をつけた場合電圧100V、抵抗100Ωなのでオームの法則から計算すると1Aなのに皮相容量一定の考えからだと10A流れなければおかしい事になります

これはどう考えたらよいのでしょうか

Aベストアンサー

No2です(^^)
発電所から流れ出る電流は変化する事になります(`・ェ・´ノ)ノ
発電所では、もちろん電磁誘導を利用して電気を起こしていますが、
発電機に電流が流れれば流れるほど、発電機は”重く”なります(◎◎!)
これは、電磁力が発電機の変化(つまり回転)を妨げるように働く事によります(-_-)
ですから、負荷に大きな電流を流すためには、発電機に大きな力を加えて発電させる必要があります。
負荷での消費電力が大きければ、発電機を回すためのエネルギーも大きくなる・・・エネルギー保存則を考えなければ、当然と言えば当然ですね(^^)

参考になれば幸いです(^^v)

Q交流RLC回路のベクトル図の書き方で直列回路は「電流が等しいので電流を基準に書く」、並列回路は「電圧

交流RLC回路のベクトル図の書き方で直列回路は「電流が等しいので電流を基準に書く」、並列回路は「電圧が等しいので電圧を基準に書く」という説明をよく見るのですが

例えば画像の回路ですと電源に流れる電流は2Aです。抵抗に流れる電流はベクトル図より1.2Aでコンデンサに流れる電流は1.2Aでベクトル合成して2Aとなりますので
各素子に流れる電流は向きも大きさも違うのではと思ったのです

「電流が等しいので」「電圧が等しいので」とは一体何が等しいのでしょうか。

また、全てのベクトルを1つにまとめると訳のわからない図になってしまいます。
どこが間違っているのでしょうか
抵抗の電流→IR
抵抗の電圧→VR
コンデンサの電流→IC
コンデンサの電圧→VC
です。

ICとVRは同相なのではないでしょうか
VCとICは90度ずれるはずなのに違ってしまいます

Aベストアンサー

No. 2 です。 
2/12 の並列回路の図の数値がはっきりしませんが、一応、コイルの側の枝について3Ωの抵抗と4Ωのコイル、コンデンサ側の枝について1Ωの抵抗と1Ωのコンデンサとしておきます(コンデンサが√3Ωのようにみえるが、回路の右のベクトル図から見ると、1Ωのように見える)。惜しいところで、計算を間違えているようです。
ということで、計算してみると次のようになります。

この回路について、I1, I2 を求めると、

  I1 = 10/(3 + j4) = 2(3 - j4)/5
  I2 = 10/(1 -j1) = 5(1 + j1) (普通は、j1 とは書かないと思いますがここでは、jの係数をはっきりさせる意味で書いておきます。)
  I = I1 + I2 (計算してください。)
となります。この電流をもとに、各素子の電圧を求めると、

  VR = 3 x I1 = 6(3 - j4)/5, VL = j4 x I1 = 8(4 + j3)/5
  VR' = 1 x I2 = 5(1 + j1), VC = -j1 x I2 = 5(1 - j1)

となります。
あなたの疑問を解決するためには、少し回り道ですが、これらの値でいくつかのベクトル図を描いてみてください。

まず、I1 を複素平面に描く。それから、VR, VL を同じ複素平面に描く。すると、I1 と VR とが同じ向きになっていることが分かると思います。VL は、VR(I1) から、+90度回った方向に描かれていることもわかると思います。そして、2つの電圧を合成した結果は、10 + j0 となっているでしょう。
同じことを、I2, VR', VC でもします。すると、VC は、VR'(I2) から、- 90度回った方向に描かれていることが分かると思います。

今描いたベクトル図を、電流基準で見直します。ということは、ベクトル図の電流方向に実軸を合わせて、ベクトル図を見るということです。すると、電流、電圧の関係は同じでも、なんとなく見え方が違っていることが分かると思います。

これで、どうでしょうか。

並列回路の場合、各枝の電流が違っていますから、そのうちのどれかを基準にして、ベクトル図を描くのは良い方法ではないことが分かります。各枝の電圧は同じですから、それを基準にベクトル図を考えるのが良いということも分かると思います(ただし、慣れていないうちは、混乱するから、ベクトル図を描くときには、電流を基準にして描くことにしておいた方が安全だと思います)。

No. 2 です。 
2/12 の並列回路の図の数値がはっきりしませんが、一応、コイルの側の枝について3Ωの抵抗と4Ωのコイル、コンデンサ側の枝について1Ωの抵抗と1Ωのコンデンサとしておきます(コンデンサが√3Ωのようにみえるが、回路の右のベクトル図から見ると、1Ωのように見える)。惜しいところで、計算を間違えているようです。
ということで、計算してみると次のようになります。

この回路について、I1, I2 を求めると、

  I1 = 10/(3 + j4) = 2(3 - j4)/5
  I2 = 10/(1 -j1) = 5(1 + j1) (普通は...続きを読む

Q電気の電流の話の続きです。 V I=- R コイル 2πfL コンデンサ 1 - 2πfL コイルは

電気の電流の話の続きです。
V
I=-
R

コイル 2πfL

コンデンサ

1
-
2πfL

コイルは100V、50Ωだと2Aの電流が流れる。

60Ωになると1.6Aで電流が減少する。

コンデンサは2πfLの逆数だから100V*50Ωとなる。

するとコンデンサの電流は500Aになる。

60Hzになると600Aになる。

同じ抵抗値のコイルとコンデンサでコイルは2Aでコンデンサは500Aになるって本当に合ってるんですか?

500Aって凄すぎませんか?

コンデンサだと電流は50Hzから60Hzになると電流は増加するっていうのが答えですか?

でも本にはコンデンサは電流は60Hzになると減少するって書いてて意味が分からない。

結局答えは

コイルは電流が減少してコンデンサは電流が増加するで良いんですか?

Aベストアンサー

基礎のお勉強(知識)が無いと、お話しは難しいでしょう。

> コイルは電流が減少してコンデンサは電流が増加するで良いんですか?
直列に接続されていれば、周波数が上がるとそうなります。
コイルLのインピーダンスZLは、ZL=j*2*pi*F*L
コンデンサーCのインピーダンスZCは、ZC=1/(J*2*pi*F*C)になります。

V*I=-R …これは意味不明
V*I は、一般的には電力です。

Q電圧量と電流量

 電力対する電力量があるように、電圧に対する電圧量(電圧×時間)、電流に対する電流量(電流×時間)もあると思いますがあまり使われないようです。検索してもあまり情報がありません。とくに '電圧量' というのはイメージ的にもピンときませんし。どういうとき必要になるのでしょう?

Aベストアンサー

1.
電圧の単位の定義は、
[V] = [W / A]、または、[V] = [J / C]
で、両社は同じものです。
質問者の言う「電圧量」は、これに時間[s]を掛けるのだから、
[Vs]=[Ws/A]=[Js/C]=[J/A]  ([W]=[J/s]、[A]=[C/s]に注意)
ということになります。これは、その時の電流1[A]あたりに発生または消費する「仕事」ということになります。電流がなく、電圧だけだと「仕事」の発生も、消費もありません。
一般に、この量を使う場面とか、使う必要(「電力」、または「電力量」を使えば間に合う)はないし、使っても面白いことはないので、こんな説明をしているところはありません。
2.
質問者の言う「電流量」は、[As]ですが、これは、上の[A]の説明からわかるように[As]=[C]です。これはすでに知られている、というより、[A]の定義の中に入っている「電気量」です。したがって、わざわざ「電流量」などという量を持ち出す必要はまったくありません。必要なら、「電気量」で検索してください。これは、電気関係のあらゆる場面で多用されている、基本的な量です。

1.
電圧の単位の定義は、
[V] = [W / A]、または、[V] = [J / C]
で、両社は同じものです。
質問者の言う「電圧量」は、これに時間[s]を掛けるのだから、
[Vs]=[Ws/A]=[Js/C]=[J/A]  ([W]=[J/s]、[A]=[C/s]に注意)
ということになります。これは、その時の電流1[A]あたりに発生または消費する「仕事」ということになります。電流がなく、電圧だけだと「仕事」の発生も、消費もありません。
一般に、この量を使う場面とか、使う必要(「電力」、または「電力量」を使えば間に合う)はないし、使っても面白いことは...続きを読む


人気Q&Aランキング