No.6ベストアンサー
- 回答日時:
立ち返ってみましょう.コンデンサの場合,
Q(=It)=CV
という例の式がありますよね?電荷の量・・すなわち電流×時間がコンデンサの容量と端子間電圧の積になるわけです.
電流が刻々と変化するときには電流を時間軸に沿って積分したもの(X軸に時間,Y軸に電流をとったときのグラフとX軸で囲まれる部分の面積ですね)がCVになるわけです.
つまり(比例係数であるCをとりあえず横に置けば),”電流を積分したものが電圧”であり,逆に”電圧を微分すると電流”という関係ですね.
さて,積分だ,微分だ・・っていうとたいてい式がぐちゃぐちゃしますけど,交流の基本中の基本となる正弦波の場合,sinを微分するとcos,cosを微分すれば-sinという具合でお互いに行き来するだけで簡単です.
で,まぁとりあえず角度だけ(位相関係だけ)考えると,コンデンサにsin(ωt)なんていう電流を与えてみると,電圧は積分したものになるわけで,-cos(ωt)と,こうなるわけですね.
電流がcos(ωt)なら電圧はsin(ωt)という具合です.
このとき電圧(sin)は電流(cos)に対して90度遅れているのか,あるいは270度進んでいるのかは見た目の問題ですし,普通に計算する上でもどうでも良いようなことではありますが,因果関係で元なる側・・つまりt(時間)が掛け算される側を基準に「先行する側」と考えたほうがイメージ上でも素直で良いでしょう.
たとえばコンデンサの場合には先ほど触れたとおりIt(=Q)=CVですから,電流を基準に考えて,「電流が流れた結果として電荷がたまり,電圧が上昇してくる」とし,Iが先に進むということで「IはVよりも90度進んでいる」と見るわけですね.
同じようなことはたとえば長い同軸ケーブルに正弦波を与えて入出力関係を見たときに,”出力は入力よりも90度遅れている”と見るのか,”270度進んでいる”と見るかにも言えるでしょう.別に計算する上では270度進んでいるとしても良いようなものですが,それではタイムマシンみたいですよね?
No.5
- 回答日時:
屁理屈ですが,間違っていないと思います。
位相というのは,単に単振動における状態を円運動に置き換えて中心角で表しているのですから,その差にはもともと2πを周期とする任意性があり,位相差自体が何の因果関係を表すものではないからです。
No.4
- 回答日時:
no.3 です。
すみません、質問文をよく把握してませんでした。
no.2 さんが言われるように
質問文> VがIより90°速く進む
質問文> IがVより270°速く進む
という前提が違いますね。
No.3
- 回答日時:
> IがVより270°速く進むということは
波形の前後関係を言うだけならそれでもいいと思います。
ただ、実は「90度ずれている」という表現は、
サインカーブに限ってそのように見えるだけで、
それ以外の波形の時には当てはまりません。
抵抗器なら電流波形は電圧波形に比例します、つまり電圧が大きければ電流も大きく、
電圧がマイナス方向なら電流もマイナス方向です。
が、コンデンサの場合は
「電流は、電圧の変化量による」のです。
電圧と電流の波形のグラフをよく見てください。
電圧の変化がないとき、つまり+の最大の時と-の最大の時は電流は0です。
電圧が0Vを通る時が変化量が最も大きい時で、電流も+の最大と-の最大になっています。
電圧が+方向に増える時は電流も+方向、減る時(=マイナス方向に増える、とも言える)は
電流もマイナス方向(逆方向)です。
電圧波形がサイン波でない時は、電流波形は同じ形になりません。
No.2
- 回答日時:
失礼しました。
先ほどの回答は無視してください。コンデンサに関しては「IがVよりも90度進む」のが正しいので、
質問分の前提がまず間違っています。
「VがIより速く進む」=「IがVより遅れる」のはコイルの話です。
そしてこれを270度に置き換えることは通常は考えてはいけません。
(波形が正弦派の時に限定されるうえ、
位相が変化する原理を考慮しないことになります)
No.1
- 回答日時:
間違っていますね。
正弦波であればそのように見えますが、
不規則な波形を入力した場合は全く異なります。
電流を主語にするならば、電流の位相が電圧の位相より遅れる、
すなわち「IがVより90度遅れる」のが正しいです。
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!
似たような質問が見つかりました
- 高校 高1物理基礎の相対速度の問題がわからないので、解き方と答えを教えてください。どちらの向きに進むのかが 2 2022/07/03 19:39
- 数学 【算数】速度の計算がわかりません。 7 2022/05/24 20:32
- 婦人科の病気・生理 卵巣がんの進行速度はどのくらいですか? 1ヶ月で進むことってありますか? 1 2022/09/30 18:47
- 計算機科学 わからないので教えて欲しいです。 時速72kmで電車が進む場合、5km進むのにかかる時間は何分何秒に 2 2023/04/19 13:26
- 物理学 高1力学の運動量の問題です。問題を一通り解いたのですが、行き詰まってしまったのでご回答頂ければ嬉しい 3 2022/06/29 11:20
- 物理学 走行中の電車内の光の見え方について 3 2022/05/19 06:34
- その他(悩み相談・人生相談) 時間の流れが平等ではない理由って何なんですかね? なんでも光速に近いまたは半分程度の速度の宇宙船の中 4 2023/05/05 21:59
- その他(テレビ・ラジオ) 分速50mで350m進むには どれくらい時間が掛かりますか? 3 2023/06/17 20:26
- 化学 窒素の還元反応(アンモニアの合成反応)は可逆反応であり、ルシャトリエの法則に従った場合、次の事実を説 2 2023/06/16 12:56
- 経済 日銀総裁の「円安」についての発言 2 2022/06/22 10:44
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
「電圧が高くても電流が低けれ...
-
電圧と周波数の関係を教えて下...
-
オペアンプのGB積
-
交流電流が理解できません
-
電球の明るさは 電圧、電流 ...
-
電圧があるのに電流がない状態...
-
電流の「I」って,英語(?)...
-
定格電圧とはどういう意味ですか?
-
インバーター
-
以下の実測データ(ダイオードの...
-
シャントトリップについて
-
対地電圧150V 越えるって、どう...
-
電圧は、大きい?強い? 電流は...
-
トルク定数と誘起電圧定数について
-
進み力率で機器を運用しても問...
-
400V? 420V? 440V? 規格は?
-
リミタの出力波形について、な...
-
変圧器の1次側と二次側で電圧...
-
交流回路の電気の方向は?
-
50kVAとは
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
400V? 420V? 440V? 規格は?
-
定格電圧とはどういう意味ですか?
-
電球の明るさは 電圧、電流 ...
-
電圧と周波数の関係を教えて下...
-
電圧があるのに電流がない状態...
-
電圧は、大きい?強い? 電流は...
-
50kVAとは
-
インバーター
-
シャントトリップについて
-
「電圧が高くても電流が低けれ...
-
電流の「I」って,英語(?)...
-
対地電圧150V 越えるって、どう...
-
KVAとkwhの違い
-
接地側電線は、なぜ検電できな...
-
マイナスの電圧ってどういう事...
-
直流仕様に交流をつなぐと・・・。
-
直流モーターにかける電圧を上...
-
MOFって?
-
LEDが電圧が下がると点滅してし...
-
発電機の電力と回転数、 起電...
おすすめ情報