交流回路のまとめ

ここまで、交流回路の基礎的な解析方法に関する説明が一通り終わりました。ポイントとなる部分をここにまとめます。また、理解を深めるために演習問題を解いてみましょう :)

第11回基本素子の交流回路で扱った、抵抗、コイル、コンデンサの電流の複素ベクトル表記と電圧 $\dot{V}$ に対する位相差を以下にまとめます。

回路素子	電圧 $\dot{V}$	電流 $\dot{I}$	$\dot{I}$ と $\dot{V}$ の位相差	インピーダンス $\dot{Z}$
抵抗 $R$	$\dot{V} = R\dot{I}$	$\dot{I} = \frac{\dot{V}}{R}$	同相	レジスタンス $R$
コイル $L$	$\dot{V} = j \omega L \dot{I}$	$\dot{I} = -j \frac{1}{\omega L} \dot{V}$	電流が $\frac{\pi}{2}$ 遅れる	誘導性リアクタンス $j {\omega L}$
コンデンサ $C$	$\dot{V} = -j \frac{1}{\omega C}\dot{I}$	$\dot{I} = j \omega C \dot{V}$	電流が $\frac{\pi}{2}$ 進む	容量性リアクタンス $-j \frac{1}{\omega C}$

お勧めの交流回路の解析手順は以下のとおりで、交流回路でも基本的な考え方は直列回路と変わりません。なお、Step 2 と Step 3 の順番は逆でも大丈夫です。うまくできそうなほうを先にやりましょう。

Step 1. 交流電圧 $\dot{V}$ と交流電流 $\dot{I}$ のどちらかを基準として、そのほかの交流電圧 $\dot{V}$ や交流電流 $\dot{I}$ を求める。

Step 2. インピーダンス $\dot{Z}$ を求める。

Step 3. それぞれのベクトルを描く。

Step 4. 共振の条件や電力を求める。

教科書で参考になる問題