RLC回路の前提

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RLC回路の前提

交流回路を扱う場合には、R、L、C各素子の電圧と電流の関係について理解しておくことが必要です。

それぞれの素子ごとに、整理しておきます。

コイルとコンデンサによる電圧と電流の位相の覚え方

電圧と電流に位相差があるとき、電圧を基準にするか、電流を基準にするかによって、見方は反対になります。

コイルとコンデンサで、「電圧と電流のどっちが遅れるのか、進むのか」分からない時には、次のような覚え方があります。

●コイル(インダクタンス)は、ELI で「エリー」と読み

文字の順序が E(電圧)、L(コイル)、I(電流) となって電圧のほうが先にあるので、電圧のほうが電流より進むと覚える。

$$E、L、I (エリー) \tag{3-2-7-1}$$

●コンデンサは、ICE で「アイス」と読み

文字の順序が I(電流)、C(コンデンサ)、E(電圧) となって電流のほうが先にあるので、電流のほうが電圧より進むと覚える。

$$I、C、E (アイス) \tag{3-2-7-2}$$

電圧と電流の進みと遅れについては、電圧を基準に考えるか、あるいは電流を基準に考えるかで違いますので、上のように覚えれば、どちらを基準にしても対応できると思います。

交流電源に抵抗素子Rを接続した場合

交流電源に抵抗を接続した場合は、電圧と電流の位相にズレ(位相差)はなく同相になります。

そのため、図に示すベクトルと波形になります。

交流電源にコイル(自己インダクタンス)Lを接続した場合

交流電源にコイル(自己インダクタンス)を接続した時の、電圧と電流の関係を調べてみます。

インダクタンスLに加わる電圧とインダクタンスLを流れる電流の波形の間には、

インダクタンスの性質上、電流の波形は電圧の波形より$\cfrac{π}{2}$ [rad]遅れます。(電圧を基準にした場合)

交流電源にコンデンサCを接続した場合

交流電源にコンデンサを接続した時の、電圧と電流の関係を調べてみます。

コンデンサCに加わる電圧とコンデンサCを流れる電流の波形の間には、

コンデンサの性質上、電流の波形は電圧の波形より$\cfrac{π}{2}$ [rad]進みます。(電圧を基準にした場合)

以上で「RLC回路の前提」の説明を終わります。

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