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。
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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。
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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。
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>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
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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。
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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 …
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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
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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 …
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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

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