交流RL回路に流れる電流の関係はこの図のようになるという考え方で合ってますか?

IRは抵抗に流れる電流
IXはコイルに流れる電流
Iは電源Eに流れる電流

です。EとIRは同相でEに90度遅れた電流IXがコイルに流れ、IRとIXをベクトル合成した電流Iが電源に流れる
その位相がθ

です

「交流RL回路に流れる電流の関係はこの図の」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • なぜこのように疑問に考えたかと言いますと、直列回路のベクトルを書く時に
    「電流が共通なので電流を基準として」と書いてあります

    しかし電源電圧Eを基準とすると各素子に流れる電流は抵抗は同相、コイルに流れる電流は90度遅れなのでそこで混乱してしまいました

    なので「電流が共通なので」の「電流」とはIRとIXをベクトル合成した電流Iの事なのかなと考えました

      補足日時:2017/06/18 12:15
  • ありがとうございます。「電流が共通」とは「電源電圧Eを基準とした」位相、電流の大きさが等しい電流がどの素子にも流れているという事だと思っているのですが、
    その共通の電流の位相はどう決まるか分かりません。

    補足の画像の
    1はRのみでベクトル図がA
    2はコイルのみでベクトル図がB
    1+2の回路が3でそのベクトル図はA+BでCになるのではないかなと考えました


    元々共通の電流を基準にベクトルを書くという原則を勉強し、簡単なベクトル図自体はその原則に則って書けたのですがよくよく考えてると

    抵抗は電源電圧と同相
    コイルは90度遅れる

    ので二つを繋げた時電源電圧を基準とした二つのベクトルを合成しそれが電源電圧を基準とした回路に流れる電流になると考えました

    「交流RL回路に流れる電流の関係はこの図の」の補足画像2
      補足日時:2017/06/18 21:30

A 回答 (8件)

>各素子ごとに計測してもそれぞれ全く同じ電流が流れているという事でしょうか



そうです。大きさ、位相とも全く同じ。素子間の電線に電荷が
貯まったリは出来ないので、違う電流が流れることは
不可能なのです。水の流れで考えてみて下さい。

>>何故電源と直結のパターンから解こうとするのかな?
>とはどういう意味でしょうか


電源と素子が直結なら、電圧降下と電源を区別しなくて
よいので、そのあたりからの発想だろうなと思っただけです。

このあたり、直流で物理イメージが出来ていれば
決して思いつかないレベルです。
数式や図を捻る前に物理をやりましょう。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。確かにご指摘の通りです。物理も数学も基礎がグラグラなのだと自分でも痛感しております。
それを少しでもしっかりするために高校物理の参考書を何周もしたり高校物理の基礎の有料ネット講義を繰り返し見てるのですがこの有様です…
皆様最初は初学から始めこんなに物理に精通してらっしゃるのに、やはり素養が無いのかなと考える時があります。
しかしもう時間も無いのでやり抜くしか無いのですが、いつも分かりやすく何度も馬鹿な質問に丁寧に皆様が回答して下さりとても感謝しております。

お礼日時:2017/06/19 14:12

しかし何故電源と直結のパターンから解こうと


するのかな?

解き方は直流と同じ。位相関係は複素数に
任せとけばよくて、キルヒホッフの電圧則も
そのまま使えるから

E=I・R+I・jX
I=E/(R+jX)

が直列回路の電流。これだけ。

追加されたベクトル図は完璧に
並列の場合なので、よく考え直しましょう。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。ベクトルを書いて解く事が多くベクトル図を多用するのですがふとした事で考えこんでしまいました。
先程回答いただいた「抵抗の電流と同相なのは抵抗の電圧降下」というのがヒントになりそうです。
私は電源電圧と同相と考えていたので…もっとよく考えてみます

ひとつ教えてほしいのですが、私はこの回路を

電源電圧、導線、抵抗、コイルそれぞれの素子について両側の端子を位相計測した時

電源電圧には電源電圧と同相の電流が流れている
抵抗には「電源電圧と同相の電流」が流れている
コイルには「電源電圧より90度遅れた電流」が流れている
導線には「抵抗とコイルの位相差を合成した電流」が流れている

と、各子ごとに計測した時各素子ごとに大きさは等しい違う位相の電流が流れ、全体で見ると「等しい電流」という表現

と考えてました。これは間違いで
各素子ごとに計測してもそれぞれ全く同じ電流が流れているという事でしょうか

あと
>何故電源と直結のパターンから解こうとするのかな?
とはどういう意味でしょうか

お礼日時:2017/06/19 09:35

>電源電圧と抵抗に流れる電流は同相ではないのでしょうか



うーん、覚え方がひどく形式的ですね。

抵抗の電流と同相なのは抵抗の電圧降下(VR)です。
    • good
    • 0

>その電流とはEに同相のIR+90度遅れたILのベクトル和のIの事ですか?



う~ん、意味不明ですね。電流はひとつですよ。
直列だから合成されるのは電圧。
単純にこんなかんじ
「交流RL回路に流れる電流の関係はこの図の」の回答画像5
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます
電源電圧と抵抗に流れる電流は同相ではないのでしょうか

お礼日時:2017/06/18 21:32

「直列」の場合には、ループをなす回路全体で「電流は共通」です。


その電流に対して、抵抗、コイル、コンデンサーなどの直列負荷ごとに「位相の異なる電圧」が発生します。

これに対して、「並列」の場合には、並列回路全体で「電圧は共通」です。
その電圧に対して、抵抗、コイル、コンデンサーなどの並列負荷ごとに「位相の異なる電流」が流れます。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます
補足の画像に書いたのですが電源電圧と同相の抵抗に流れる電流IRと90度遅れるILが混ざった電流Iが電源に流れる電流ではないかと考えました

お礼日時:2017/06/18 21:33

もう一度、参考になるかどうか?



↓ 
https://www.denken3.net/riron/%E9%9B%BB%E9%A8%93 …
    • good
    • 0

直列なんだから電流はひとつですよ。


抵抗に流れるのもコイルに流れるのも同じ電流です。
IR=IL=I
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。その電流とはEに同相のIR+90度遅れたILのベクトル和のIの事ですか?

お礼日時:2017/06/18 15:03

↓ を参照してみてください


http://eleking.net/study/s-accircuit/sac-inducto …
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。なぜ遅れるかは分かります

お礼日時:2017/06/18 13:42

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を見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qこの交流回路の電源周波数をf1、f2と変化させたところこの回路の電源からみたインピーダンス(Ω)の大

この交流回路の電源周波数をf1、f2と変化させたところこの回路の電源からみたインピーダンス(Ω)の大きさは変わらなかった

この関係を式にしたのですがこの考え方でいいでしょうか

Aベストアンサー

違う。
この問題ではインピーダンスが一致するとはいっていない。インピーダンスの大きさが一致するといっている。
インピーダンスの実部が一定である以上、虚部の大きさが一致すると考えるのが正しい。
つまり、両辺の絶対値が等しいとして式を立てる必要がある。

ついでに指摘しておくと式変形も最後で間違っている。右辺の第2項の符号はマイナス。

Q電子回路についての問題です。 全くわからないので写真の問題の解説解答をお願いしたいです。 よろしくお

電子回路についての問題です。
全くわからないので写真の問題の解説解答をお願いしたいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

(1)だけですが、
 C2 = C1・( 1 + Av )  になります。

C2にはVinしか加わりませんが、C1には一端にVin、他端に Vout=-Av・Vin が加わるので、
合わせて (1+Av)・Vin が加わることになります。つまりC1は容量値の(1+Av)倍のコンデンサとして働きます。( C1は容量は小さくても大きい電圧が加わるので流れる電流は大きくなります。)
例えば C1=10pF、Av=100倍 とすると、C2=1010PF と等価になります。
この現象をミラー効果といい、わずかな容量でも高い周波数でのゲインを大きく低下させます。スイッチング回路ではスイッチングスピードを低下させるのでその分ドライブ回路を強力にせねばなりません。

Q高校物理の電気回路に詳しい方よろしくお願いします。

リンクhttp://i.imgur.com/bcfEP6C.jpgの問題(2)について、解答は1.2I+1.1V=6.0となるのですが、どれだけ考えてもその答えになりません。具体的な導出の仕方を教えてください。

Aベストアンサー

スイッチSと閉じた直後のことをきいていますね(^^)
このとき、コンデンサーは導線と同じ働きになります(◎◎!)
ですから、コンデンサーを導線に置き換えて式を立てて見て下さい(´∀`)

それでも出てこない場合や疑問が残るようでした、また質問して下さいね(^O^)

Qキルヒホッフの電流則について教えて下さい この交流回路のIcを表す式は交点にキルヒホッフの法則を適用

キルヒホッフの電流則について教えて下さい

この交流回路のIcを表す式は交点にキルヒホッフの法則を適用すると流れ込む電流の総量は0より

Iac+Ibc+Ic=0

となるようですがこの意味が分かりません。なぜこのような式になるのでしょうか
感覚ではIbcとIacが上から流れてきて、それは一番電位が低いC点に流入するのでIbc+Iac=Icになりそうだと思ったのですがこの考え方はどこを間違えているのでしょうか



また、
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/kairo/kiruhi.html
の解説ですと

>電流の方向が分かっていない場合なら、I1 + I2 + I3 + I4 = 0 という式を立てて、流れ込む方向が正、と決めて(あるいは流れ出る方向が正と決めて)、各量は正の値だけでなく負の値も取りうるとすればいいです。

と書いてありますが「流れ込む方向が正と決めて」I1 + I2 + I3 + I4とするならば全ての方向から流れ込むと仮定しているという事でしょうか

Aベストアンサー

No.6です。

>では、画像の回路でどうなると「定義した方向と逆だった」のでしょうか
>画像の回路ですとある瞬間(回路の上が最高電位)の電流の流れは上から画像のように電流が流れるので向きはあるのだと思うのですが…

ある位相角を基準にすれば、「定義した方向と逆」というのは「位相が180°ずれている」ということです。
交流ですから、もともとが「電流の方向」なんてないですよ。周期的に反転しているわけですから。その「方向」を表わすのが「位相角」ですよ。「周期的な動き」の「ずれ」です。
交流のフェイザー表記は、「大きさ」と「位相」を表記するためのものです。(Phase = 位相)

Q交流回路の計算問題 http://www.geocities.jp/horahuki_douji3/

交流回路の計算問題
http://www.geocities.jp/horahuki_douji3/H21denken/r/22r/d322rn13.HTM
の画像の解説で、これは映像解説だったのですが解説によりますと

>問題の図1にある抵抗+コイルの直列部分と図2にある抵抗とコイルの並列部分のインピーダンスが同じという事になるので、このような式になる

ここまでは理解できます。分からない所は

>すると(画像2行目の)このようになり、この四角の中が0という事になるので…

と解説されていますが、なぜ「四角の中が0になる」事になるのか分かりません。
なぜ四角の中が0なのでしょうか。題意よりrが極めて小さいからでしょうか

それにしては第2項のr/jωLは0になっていませんし…計算自体は分かるのですがこの
「四角の中が0になる」という考え方だけが分かりません

Aベストアンサー

問題を見ました。こんなのは計算する問題ではありません。一瞬で解け、試験なのですから無駄な時間は使わないようにしましょう。

(1)(2)(5)は次元が違うので誤りです。Ωになりません。
rはωLに比べて小さいということはRpは非常に大きいということから(3)はほぼ0なので誤り、(4)が正解です。

愚直に解くなら。この程度なら悩むよりは腕力で解く方が速い。

Q電球の明るさについて質問します 市販の電球はワット数が決まっているため、使用する際の電圧は一定でなけ

電球の明るさについて質問します

市販の電球はワット数が決まっているため、使用する際の電圧は一定でなければならないとあったのですが、
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/5655965.html

問題として同じ明るさにする、等の問題の場合の電球も電圧は一定であるとして解くものなのでしょうか?

例えば画像問題⑸について、電球DFは異なる電圧の値をとりますが、それは大丈夫なのでしょうか?

あと、⑷の問題の答えはI=2A V=40V
ですが、⑸の答えには電球Dが⑷と同じ明るさになるためにはI=2A V=40V出なくてはならないと書いてあるのですが、W=80でありさえすればI=1A V=80V でもいいということにはならないのでしょうか?

よろしくお願いします

Aベストアンサー

No.7です。「お礼」に書かれたことについて。

>つまり
>①D,Eを10V 1AにするためにFには2A流れなくてはいけない
>②特性のグラフで2Aのときの電圧を読む(3V)
>③1+3=4V

電圧を10倍にすれば「そのとおり!」です。

①D,Eを10V 1AのままにするためにFには2A流れなくてはいけない
②特性のグラフで2Aのときの電圧を読む(30V)
③10+30=40V

ということです。

ついでにもう一言書いておくと、問題では「電圧計の読み」と「電流計の読み」しか与えれれておらず、「電球の明るさ」には全く言及がありません。図2も「電圧計の読み」と「電流計の読み」の関係です。

従って、(5)で「同じ明るさのままにする」条件は、「同じ電圧、電流のままにする」と読むのが「唯一の正解」なのだと思います。
その意味で、上記のように①→②→③ときちんと「読み取れる」グラフを提示しているという点で、「とても工夫されたよい問題」だと思います。

Q三相交流回路の問題 https://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3

三相交流回路の問題
https://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/h28/riron/h28r_no15.html
の(b)のベクトル図を書いたのですがこれで合ってますでしょうか(相順は特に記載されていませんが、「c→a相間」との表記よりa→b→cとしました)

また、この図よりVを求めたいのですが作図よりどう求めればよいでしょうか

補足に角度を書いたのですがよく分かりませんでした。θ1+θ7=90°なのは分かるのですが…

Aベストアンサー

>右側について
>中性点を基準とすると3図のように中性点からみた線間電圧は「Eaの電位とEcの電位の差」となるので図2のように中性点を基準とした>電位差はベクトルEaとベクトルEcの和になる

Eaに何か足すという発想は良いですが、何故 Ec なんでしょうね?

Ea に何か足して中性点にたいする電位差を求めるなら、Ea に a に対する電圧を足さないといけません。

Vca は a に対する c の電位差(a を基準にした電位) なので

Ea + Vca = Ec

今回求めたいのは、断線の右側の電位(中性点との電位差)。問題の対称性から、
電位が a と c の電位の丁度中間の値になるので

(Ea + Ec) / 2

と求まりますが Ea に Vca の半分の電圧が加わると考えてもよいので

Ea + Vca/2 = Ea + (1/2)(Ec - Ea) = (1/2)(Ea + Ec)

で結果は同じです。

とにかく、電圧を足すというのはどういうことなのか、よく考えてみてください。

新しい図ですが ③ は間違ってます。|線間電位|=√3|Ea|
単純に 100 + 100 = 200 としては駄目です。

>右側について
>中性点を基準とすると3図のように中性点からみた線間電圧は「Eaの電位とEcの電位の差」となるので図2のように中性点を基準とした>電位差はベクトルEaとベクトルEcの和になる

Eaに何か足すという発想は良いですが、何故 Ec なんでしょうね?

Ea に何か足して中性点にたいする電位差を求めるなら、Ea に a に対する電圧を足さないといけません。

Vca は a に対する c の電位差(a を基準にした電位) なので

Ea + Vca = Ec

今回求めたいのは、断線の右側の電位(中性点との電位差)。問題の対称...続きを読む

Q高校物理のコンデンサーに詳しい方よろしくお願いします。

リンクhttp://i.imgur.com/p2xhqXV.jpgの問題(2)について、電気量保存則を使うのですが、私はC1の下側、C2の上側、C3の上側の合計で電気量は一定だと思ったのですが、答えはC2の上側、C3の上側の合計で電気量が一定であることを用いていました。なぜ、C1の下側の電荷は電気用保存則に適用されないのでしょうか?

Aベストアンサー

最初の状態(S1 閉)のときには、C1 下と C2 上の電荷の合計はゼロです。

次に、S1 開、S2 閉にすると、C1 下と C2 上と C3 上との電荷の合計はゼロです。
ただし、C1 上の電荷が移動できないので、それにつられて C1 下の電荷も移動できません。(コンデンサーは、両極板に同じ電荷がなければいけませんから)
従って、結果として「C2 上の電荷が、C2 上と C3 上に分散する」ということになります。

Qテブナンの定理の回路の変形について http://denken3.sakuraweb.com/kai

テブナンの定理の回路の変形について
http://denken3.sakuraweb.com/kaitou/4_houki/2/houki_h2111.shtml

この問題の(a)の等価回路の端子abからみた抵抗の直列、並列について
画像のように考えたのですが間違えていました。

なぜ解説のようにRBとRgが並列になりそこにCが直列になるのか分かりません

なぜこのような接続になるのでしょうか

Aベストアンサー

RGを切る場合、三相がバランスするから
IB=0となり、開放電圧が簡単に求まります.

RBできると、RGでバランスが崩れたままですから
3個の相電源と格闘しないと、開放電圧は
出ません。

Qコンデンサの問題 https://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_

コンデンサの問題
https://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/h21/riron/h21r_no02.html
の(5)についてですがリンクの解説にはEは誘電体により変わると書いてあり、

画像は同じ問題についての別の参考書の解説ですがこれには変わらない、と書いてあります

これは

リンク先の解説→電源から切り離した状態を想定→誘電体を挿入すると電気力線密度が減るのでEも小さくなる


画像の解説→電源に繋がれている状態を想定。誘電体を挿入すると電気力線密度が変わるけどその分電荷が追加されるので結果としてコンデンサにある電荷は増えるけど電気力線密度は変化しない→E一定

と考えましたが合ってますでしょうか

Aベストアンサー

電源に繋がれている状態を想定した場合の物理的状況は、こうです。
誘電体を挿入したら静電容量がふえるので
極板に流れこむ電荷はふえます。なので極板電荷による電気力線密度は、挿入前とくらべて
ふえます。しかし、誘電体を挿入すると、誘電体の極板と接している両表面に、極板の
電荷と符号が反対の面電荷分布が生じ(この現象を誘電分極、生じた電荷を分極電荷といいます。)
分極電荷による電気力線が、極板に流れこむ電荷の増加による電気力線密度の増加をちょうど
打ち消すので、電気力線密度は誘電体を挿入した前後で変わらないのです。


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング