• 締切済み

RLC直並列回路について質問です。

電検3種レベルの問題を解いています。 図のRLC直並列回路で、電源から供給する電流I[A]が電源電圧V[V]と同相となるときコンデンサの静電容量C[F]を求める問題です。 電源の角周波数はω[rad/s]とします。 RLC直列は解いたことがありますがこの問題は直並列ですし、同相という条件をどのように使うのかわからず手が出せません。 基本から計算式まで教えていただけると助かります。 おねがいします。

みんなの回答

  • ruto
  • ベストアンサー率34% (226/663)
回答No.2

この回路のアドミッタンスYは Y=1/(R+jXL)+j/Xc  となり、ここで虚数部分を0とおくとV,Iが同相になる。 -XL/(R^2+XL^2)+1/Xc=0 これよりCは C=L/(R^2+ω^2L^2) になりました。 ただしXc=1/ωC とする。

noname#108260
noname#108260
回答No.1

図が無いですけど、直列、並列のインピーダンスの求め方が分かるのであれば求めればいいです。 同相となるのは復素インピーダンスの虚部が0になるという意味です。 もっと勉強しましょう。

senmasaru
質問者

お礼

早い回答ありがとうございます。 画像添付している途中でした。 あまりパソコン得意ではないので時間がかかってしまいました。

関連するQ&A

  • RLC直列回路の計算

    RLC直列回路の計算 下記問題を電卓を使用せずに導く方法を教えてください。 図に示す抵抗、コイル及びコンデンサの直列回路に電源電圧100(V)を加えたとき、回路に流れる電流の大きさとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、電源電圧の角周波数を1×10^4[rad/s]、抵抗、コイルの自己インダクタンス及びコンデンサの静電容量の値をそれぞれ50[Ω]、1[mH]及び10[μF]とする。また、コイル及びコンデンサの内部抵抗は無視するものとする。

  • RLC並列回路の問題についての質問です。

    RLC並列回路の問題についての質問です。 以下の問題について、(1)と(2)は調べて多分分かりましたが、(3)以降がよくわかりませんでしたので、どなたかご教授お願いします。 問題 図1.1のRLC並列回路について以下の問いに答えよ。 (1)この回路のアドミタンスを求めよ。 (2)共振角周波数ω0を求めよ。 (3)この回路に電流源を加えた場合、(2)の角周波数の場合に比べて、回路の電圧降下が1/√2となるような角周波数ω1とω2(ω1<ω2)を求めよ。 (4)ω0/(ω2-ω1)を求めよ。 問題は以上です。 (1)は(1/R)+(1/jωL)+jωCと出ました。 (2)はω0=1/√(LC)と出ましたが、合っていますでしょうか? (3)はよくわかりませんでした。 よろしくお願いします。

  • 交流回路 RLC 直列・並列回路の複合問題について

    交流回路 RLC 直列・並列回路の複合問題について 電力が500W消費される時コンデンサの流れる電流は何Aか。という問題を解きました。 コイルのほうを流れる電流をIとして500W=I^2・RよりI=10A |R+XL|=√(5^2+12^2)=13Ωとして Xcが26Ωなのでコンデンサに流れる電流は5Aと求めました。 解き方があっているかも不安ですし、抵抗、コイル、コンデンサの位相がどうずれているかがわかりません。たまたま解けたような気がしますが、解き方、位相のずれなどお分かりの方ご説明よろしくお願いします。

  • RLC共振回路の電源

    RLC共振回路について共振特性を調べる実験をしたのですが、この時直列共振回路には定電圧源、並列共振回路には定電流源を使用しました。これはなぜこのような電源を使用するのですか?様々な参考書に目を通しましたが、どれも確かに直列には電圧源、並列には電流源を使用していました。しかしなぜその電源を使うのかは書いてありませんでした。

  • 直並列回路

    直並列回路の合成抵抗を求める問題なのですが、どこが直列でどこが並列なのか分かりません。どなたか解説お願いします。

  • RLC共振並列回路のLCのインピーダンスについて

    RLC並列回路にさらに抵抗Rが接続されている回路で(電圧源は交流電源E)、説明しにくいのですが、 RLC並列回路のところで、RとLCとの間に端子abがあります。つまり端子abで切断するとRと、LCの並列接続部分とに分かれるような位置です。 漢字の"目"を90度左に回転し、2画目に電源Eと抵抗R、3画目に抵抗R、4画目にコイルL、5画目にコンデンサC、2画目の、3画目と4画目との間に端子a、それとちょうど反対側に端子bがある感じです。 そのような回路の"共振時"で、 (1)角周波数ω0を求めよ。 (2)回路の良さ(尖鋭度)Q0、帯域幅Bを求めよ。 (3)コンデンサCにかかる電圧と流れる電流Icを求めよ。 (4)端子abから右側のインピーダンスを求めよ。 という問題なのですが、 以下僕が考えたやり方です。 まずテ電圧源を電流源J=E/R、RLC並列回路の抵抗RをR'=R//R(=R/2)と変換し、RLC並列回路だけで構成される回路(電源は電流源J)にしました。 (1) 回路のアドミタンスYは Y=2/R + 1/jωL + jωC =2/R + j(ωC -1/ωL) これより、アドミタンスにかかる電圧Vは V=J/Y……(1) 共振時は電圧と電流が同じ位相になるので、アドミタンスの虚部=0となるωがω0である。 従って、 ωC = 1/ωL よって、ω0=1/√(LC) (2) Q0=ω0*C*R/2より、 Q0=(R/2)*√(C/L) B=ω0/Q0より、 B=2/(RC) ここはQとBは公式を使ったのですが、できればちゃんと算出したいです。 しかし自分ではわからなかったので教えていただけたらうれしいです。 (3) (1)の式のωに(1)で求めたω0を代入して、 V=E/2 電流Icは Ic=V*jωC にω=ω0を代入して、 Ic=j*(E/2)*√(C/L) そして(4)なのですが、同じようにコイルに流れる電流ILを求め、 インピーダンスZ=V/(Ic + IL)で求めようとしたのですが、分母の電流が0となり求められませんでした。 どうしたらいいのでしょう。 また、(1)~(3)の解き方はこれでよろしいでしょうか?

  • RLC回路

    図Iのような5Ωの抵抗R、コイルL、コンデンサCが直列に接続された回路に、実行値30V、周波数fの正弦波交流電圧Eを加えたところ、実行値6Aの電流Iが流れた。これらのR、L、Cを図IIのように並列に接続して同じ電圧Eを加えたとき、回路に流れる電流I'の実行値はいくらか。 という問題なのですが、それぞれの場合でE=の式にして連立方程式を解けばいいと思うのですが、ルートの中の計算がややこしくて答えが合いません。 簡単な計算方法とかありますか?

  • 直並列回路

    直並列回路の問題について質問です。自分なりにといてみましたが、この解法以外に簡単な解法があったらご教示ください。 m個直列つなぎの内部抵抗が2オームの電池が,n列並列つなぎであるとする、さらにもうひとつ4オームの抵抗を並列つなぎしてこの抵抗に最大の電流を流す為のmを求めよ。という問題で、私の解法はm*n=18, m>1,という式を導きさらに、m,n,r,E,Iの表を作り6通りのm,nの組み合わせの中から、Iの一番大きいのを探り当てるという方法です。m=6でした。他に簡単な解法があったらご教示ください。

  • RLC回路のサイトを教えてください

    今、RLC回路の並列・直列回路の勉強しているのですが問題集だと問題が少なく買うのがもったいないのでネット上で問題のあるところをさがしているのですがなかなか見つかりません 誰か知っている人いましたら、お手数かけますが教えてください よろしくお願いします

  • RLC回路の電荷Qについて

    「直列RLC回路において、静電容量Cのコンデンサ、インダクタンスL、電気抵抗Rがそれぞれどのような値を持つのかによって、コンデンサに蓄えられた電荷Qを表す式は、大きく分けて3通りに変化する」らしいのですが、具体的にどのような式になるのかがわかりません。 どのような場合にどのような式になるのか、ご存知の方がいらっしゃったら教えてください。