交流回路の位相についてなのですが、 RL直列回路があり、R=8Ω、L=6の時Rには16V、Lには12

交流回路の位相についてなのですが、
RL直列回路があり、R=8Ω、L=6の時Rには16V、Lには12V掛かります。
この時、電源電圧を求めるには16V、12Vをベクトル合成して20Vです。
ここまでは理解できます。

電圧は位相をふまえベクトル合成するのに電流をベクトル合成してもとめないのはなぜでしょうか。
電流もR、Lで位相差が出るので位相をふまえ計算しなければならないのではないでしょうか。

この回路ですとRに流れる電流2A
Lに流れる遅れ電流2Aをベクトル合成し2√2Aとなぜならないのでしょうか。

質問者からの補足コメント

• ありがとうございます。「同じ電流が流れる」とはどういう事でしょうですか？
  なぜ分からないかと言うと、電圧は同じ電源でも抵抗、コイルそれぞれ違う電圧がかかるのに、
  電流は
  R→そのまま2A
  コイル→90度遅れる2A
  のでこの回路に流れる電流は45度遅れ(2√2A)になるのではないですか？
  
  ご指摘の通り電圧、電流を別に考えているのが悪いのでしょうか？

    補足日時：2016/07/09 11:18

• このような交流並列回路で全てのインピーダンスが同じ値の場合の位相は画像の通りで電源電圧を流れる電流の位相はベクトルIRL+ベクトルIRCで位相差0になるのでしょうか？
  
  この時電源電圧の位相はどうなるのでしょうか？

  
    補足日時：2016/07/09 13:34

• すみません。コイルの電流を測ったらその位相は９０度遅れているのだ、と考えていました。そうではなくて全ての素子の効果をベクトル合成した電流が全ての素子に流れているのでしょうか

    補足日時：2016/07/09 17:23

• 個別に考えると訳が分からなくなってしまう。先程の補足で言いたかったのは、Rだけ、Lだけで考えるとRだけの電流、Lだけの電流はベクトルより同位相にならないような…
  なのでもしかして
  コイルに実際に90度遅れている電流が流れているのではなく、コイルは90度「遅らせようとしている」だけで、
  コイルに流れる電流だけではなく回路のどこを測定してもC図のように電流は流れてるのではないのかなと考えたのです

  
    補足日時：2016/07/09 21:49

No.10 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 22:15

補足の図Aと図Bで、電圧は共に左に向いた矢印Ⅴ

を使ってますが、これが誤り。
まず記号をVRとVLに分けるべきでしょう。

図Aの電圧VRを右向きとすると
図Bの電圧VLは上向きです。

結果IRとILは同じ向きになります(大きさも同じ)。
IR=ILだから、そこからVRとVLの向きが決まるのです。
何処にも電流のベクトル合成は有りません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。ようやく分かりました。しっかり理解するためにもう一度よく考えます。
何度も何度もしつこく本当に申し訳ありませんでした。基礎の基礎がこの有り様で恥ずかしい限りですがお蔭様でやっと理解できました。
本当にありがとうございました！

お礼日時：2016/07/09 22:36

No.9 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 18:34

>抵抗、コイル個別の電流が流れているのではなく、

>抵抗、コイルのベクトル合成によった電流が抵抗、
>コイルに流れるという事でしょうか

？？？ 電流は各素子に個別に流れますよ。
ベクトル合成によった電流ってなんですか?
想像がつかないです。

直列の場合、電流は単純に一つです。
抵抗にもコイルにも同じ電流が流れます。それだけ。

No.8 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 18:22

>この書き方だとコイルに流れる電流と抵抗に流れる電流には

>90度の位相差があるのではないのでしょうか？

抵抗とコイルの各々の電圧が同相(位相差無し)だったら
そうですが、質問では異なるものとして計算されてますよね。

それで良いのですが、

「コイルには***コイルの電圧***より90度遅れた電流が流れ、
抵抗に流れる電流は***抵抗の電圧***と同相です」

が正しいので、コイルと抵抗の電流の位相差は90度では無くなります。

コイルと抵抗は直列なので同相の電流が流れます。
「だから」その電流に対してコイルの電圧は位相が90度進み
抵抗の電圧はその電流と同相なので、
コイルの電圧は抵抗の電圧に比べ90度位相が進むのです。

このばあいは共通である電流を基準に各素子の電圧の位相を
考えるのです。

また、くり返しになりますが

① 「コイルには***コイルの電圧***より90度遅れた電流が流れ、
抵抗に流れる電流は***抵抗の電圧***と同相です」
② コイルと抵抗の電圧の位相差が90度になる
③ コイルと抵抗の電流の位相差が90度になる

この3っが同時に成立つことはあり得ません。
図を描けば簡単にわかることなのでよく考えてみて下さい。

この回答へのお礼

何度もすみません。丁寧にありがとうございます。電圧を基準にするから訳が分からなくなってしまうのでしょうか。
補足のような事を言いたかったのです。

お礼日時：2016/07/09 21:44

No.7 回答者： uen_sap 回答日時： 2016/07/09 16:04

何を言っているんでしょうか？

基礎の基礎。
電流の大きさは流れる電子の数・・・場所により違わない。位相差も同じ、電流の位相が違うと、流れない・・・当たり前。
位相差は電圧と電流の位相差ですから位相差は電位に現れます。

この回答へのお礼

参考書の「コイルには電圧より90度遅れた電流が流れ、抵抗に流れる電圧は電圧と同相です」
等と書かれていますが、この書き方だとコイルに流れる電流と抵抗に流れる電流には90度の位相差があるのではないのでしょうか？

お礼日時：2016/07/09 17:14

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 14:09

>このような交流並列回路で全てのインピーダンスが

>同じ値の場合の位相は画像の通りで電源電圧を流れる
>電流の位相はベクトルIRL+ベクトルIRCで位相差0になるのでしょうか？

I=IRL+IRC

なので両辺の電流は全く同じ。当然位相も等しいです。
インピーダンスがどうのとか、どういう素子を使うかに
関係なく、これは常に成り立ちます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。しつこくてすみません。もう１つだけ教えてください。
Rとコイル、それぞれ電圧を基準としてある瞬間どう位相があるのでしょうか？

もしかして、私は電圧と電流は同じように考えているのですがそこが間違えているのでしょうか

抵抗には位相なしの電流が流れ
コイルには90度遅れた電流が流れている→なのでベクトル合成した電源が電源電圧の電流
と考えていました。

そうではなくて抵抗、コイル個別の電流が流れているのではなく、抵抗、コイルのベクトル合成によった電流が抵抗、コイルに流れるという事でしょうか

お礼日時：2016/07/09 17:20

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 14:01

>コイル→電流を90度遅らせる

>コンデンサ→電圧を90度遅らせる

いまいちかな。
コイル→電圧に対して電流を90度遅らせる
→電流に対して電圧を90度進ませる。

コンデンサ→電圧に対して電流を90度進ませる
→電流に対して電圧を90度遅らせる。

電圧と電流の関係であることがわかっていれば、
この質問はないはずです。

直列で電流が共通なら抵抗とコイルの電圧の位相は90度ズレる
並列で電圧が共通なら抵抗とコイルの電流の位相は90度ずれる。

電流も電圧も同時に90度ズレるというのは図を描けばわかりますが
有り得ないです。

あなたの考えの中には、位相の基準となる電圧や電流以外の何かが
あるように感じます。

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 13:33

>電圧は16V、12Vでその差は位相差じゃないですか？

全然違います。これは位相のかかわらない「絶対値」
とかベクトルの「大きさ」とかよばれるもの。
この辺が分かってないとベクトル合成も全然分かっていない
ということになります。

そもそも抵抗とインダクタンスの位相差の違いってなんだか
わかってますか?

おそらくフェーザ法を基礎からやり直すくらいのことが
必要だと思います。

それに、これまでのQ&Aの様子を拝見した限りでは
まず直流で基礎を固めないとどうにもならないと思います。

この回答へのお礼

そうですか…たしかに基礎がまるで固まってないのに無理やり進んでいるので訳の分からない事になっているんだと思います。
抵抗とインダクタンス、抵抗は変化なしでインダクタンスは何らかの影響を与える素子じゃないですか？
コイル→電流を90度遅らせる
コンデンサ→電圧を90度遅らせる
てな感じで

お礼日時：2016/07/09 13:38

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 11:29

>「同じ電流が流れる」とはどういう事でしょうですか？

Rから流れ出る電流とLに流れ込む電流が違うとしたら
その差は何処に消えるのですか?

電流はしっかりとした物理的な実体です。
流れる途中で分岐も合流も無しに
増えたり減ったりしません。

>電圧は同じ電源でも抵抗、コイルそれぞれ違う電圧がかかるのに、
直列だからです。並列なら電圧は共通、電流は別々です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。うーん難しいです…
電圧は16V、12Vでその差は位相差じゃないですか？

お礼日時：2016/07/09 13:19

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/07/09 09:11

>電流もR、Lで位相差が出るので

出ないです。直列なんだから電流は共通です。

電流が共通だからこそ電圧の位相は90度ずれるのです。

No.1 回答者： lupan344 回答日時： 2016/07/09 08:28

電流は、回路以外に流れ出ないと、一定だからです。

抵抗とコイルに流れる電流は同じですよね？
つまり、全体に流れる電流が遅れると考える事になります。