コイルとコンデンサの位相差の覚え方




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。

抵抗は交流回路でも、電圧と電流の間に位相差は現れませんが、コイルとコンデンサの場合は位相差が現れます。

位相差を持つ素子の場合は、それを理解していないとベクトル図などを書くことができません。

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。

コイルとコンデンサによる電圧と電流の位相の覚え方

●コイル(インダクタンス)の覚え方

コイル(インダクタンス)は、

\(E、L、I\)(エリー)と読みます。

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ます。

●コンデンサの覚え方

コンデンサは、

\(I、C、E\)(アイス) と読みます。

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ます。

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「コイルとコンデンサの位相差の覚え方」の説明を終わります。




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