• ベストアンサー

CR回路の問題

抵抗R、電気容量Cを直列につないだCR回路にV(t)=Vocosωtの交流電圧をかけるとき、この回路に流れる電流Iを求めよ。 という問題で Z=[R^2+(-1/ωC)^2]^(1/2) tanΦ=-1/ωCR の条件はわかるのですが、解答が I=Vocosωt/Z ではなくて I=Vocos(ωt-Φ)/Z なのはなぜですか?

noname#207920
noname#207920

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 178-tall
  • ベストアンサー率43% (762/1732)
回答No.2

>Z=[R^2+(-1/ωC)^2]^(1/2)   ↑ これは、直列 R, C のインピーダンス「絶対値」でしょうから、   ↓ この等式は的外れ。 >I=Vocosωt/Z I の絶対値を表したければ、  |I| = Vo / Z と表示。 >V(t)=Vocosωt などと時間関数表示したければ、Z の「偏角」Φ = arctan(-1/ωCR) の情報を付加し、  I(t) = (Vo/Z)*cos(ωt-Φ) とするのがふつう、でしょうネ。   

noname#207920
質問者

お礼

回答ありがとうございます

その他の回答 (1)

  • aokii
  • ベストアンサー率23% (5210/22062)
回答No.1

位相がずれるからです。

noname#207920
質問者

お礼

回答ありがとうございます

関連するQ&A

  • 電気回路の問題です。よろしくお願いします。

    下記の問題の解き方を教えてください。 60[Ω]の抵抗と0.1[H]のインダクタの直列回路に振幅40[V]、周波数300[Hz]の電圧源を接続したとき、抵抗を流れる電流の振幅、電流と電圧源電圧の位相差を求めよ。 各周波数が ω=2πf=600π で、合成インピーダンスが Z=√(R^2+(jωL)^2)=√(60^2+(j60π)^2)=60√(1+π^2)∠tan^(-1)π というところまでは分かったのですが、この後の解き方がわからないです。 単純に I=V/Z=40/(60√(1+π^2)∠tan^(-1)π) で解いてしまっていいのでしょうか? よろしくお願い致します。

  • RLC回路

    【問題】 RとCの並列回路にLを直列つなぎした回路があります。 抵抗Rの値が変化しても、Rを流れる電流が一定である条件を求めよ。またその電流地は幾らか? 【私の解答】 Z=jωL+1/{(1/R)+(1/Xc)}  =(R-ω^2CLR+jωL)/(1+jωCR) 電源電圧をVとすると I=V/Z=(1+jωCR)*V/(R-ω^2CLR+jωL) *ここから間違っているかもしれません したがってを流れる電流Irは Ir=I*(Xc/1/((1/R)+(1/Xc)) =V*(1-ω^2*C^2*R^2+2jωCR)/(-ω^2CLR*j*(ω*C*R^2-ω^3*C^2*L*R^2)) ∴(ω*C*R^2-ω^3*C^2*L*R^2)=0 ω*C*R^2*(1-ω^2*C*L)=0 ω^2*C*L=0 答え ω^2*C*L=0 またそのときの電流値は、教科書の解答には Ir=V/ωLと書いてありますが私にはどうしてなのか、何回計算しても合いません。どなたかわかるか教えてください。

  • 電子回路の問題です。

    電子回路の問題です。 抵抗RとキャパシタンスCのコンデンサが直列接続された回路に正弦派交流電圧e=Emsinωtを加えた時(RC直列回路),回路に流れる電流を求めよ。 ただし、解の形を知らないとして解け。 つまり回路方程式においてe=0として微分方程式を解けという問題だと思うのですが計算過程が分かりません(~_~;) 詳しい解答をよろしくお願いしますm(_ _)m Ri+1/C∮idt=0

  • 物理の問題について

    RL直列回路に交流電圧V=V'sinωt をかける。電流をI=I'sin(ωt+φ)とし、I',tanφ,インピーダンスZを求める。 回路図は以下のようになります。この解答を教えていただけませんか。よろしくお願いします。

  • 物理の問題について

    RC直列回路に交流電圧V=V'sinωt をかける。電流をI=I'sin(ωt+φ)とし、I',tanφ,インピーダンスZを求める。 回路図は以下のようになります。この解答を教えていただけませんか。よろしくお願いします。

  • 電気回路の問題について

    電気回路の問題について質問させていただきます。 [問題] 図の電圧源Vで駆動される交流回路において、端子l-l'から見た電流iの力率が1となるようにインダクタンスの値Lを調整する。 正角周波数ωは一定、インダクタンスの大きさはL、コンデンサの大きさはC、低抗の大きさはRとする。 (1) 端子l-l'片右側を見込んだインピーダンスZを求めよ。 (2) 力率が1となるようなLを求めよ。 (3) 上記の条件のとき、抵抗がR=ωLを満たすと仮定する。ZをRの関数として求めよ。 (1)および(2)はおそらく解けたと思います。 私の答えは (1) Zin = R/(1+(ωCR)^2) + jω(L-CR^2/(ωCR)^2) (2) L = CR^2/(ωCR)^2 (2)の問題に関しまして、力率が1とは電流と電圧の位相差が0ということなので、 Zinの虚部が0になれば位相差が0になると考え、虚部の ω(L-CR^2/(ωCR)^2)=0 をLについて解き答えを出しました。 (3)はZのR以外の記号を含んでしまい、うまく解くことができませんでした。 (3)に関してわかりましたら、解説いただければと思います。 回答よろしくお願いいたします。

  • rΩの抵抗にxΩの誘導リアクタンスを直列回路にして

    rΩの抵抗にxΩの誘導リアクタンスを直列回路にして100Vの交流電圧を加えたときの電流値を求めよ という問題で 回答が Z=√(r^2+x^2) I=100/Z と書かれていましたが、√がいるのはなぜですか?

  • RC直列回路の実験です

    抵抗RとコンデンサCが直列に接続されたときのインピーダンスについて考える実験で、どの瞬間においてもRとCとを流れる電流Iは共通であり、また全電圧VはVRとVCの和で考えられる。したがって I=VR/R、I=CdVC/dt、V=VR+VC が成り立つ。今、コンデンサの電圧が VC=-Ucosωt と与えられたとすると、 VR=ωCRUsinωt I=ωCUsinωt V=√1+(ωCR)^2 Usin(ωt-φ) ただし tanφ=1/ωCR となるそうなのですが、どう変形すれば以上のような結果になるのかがどうしてもわかりません。教えてください。

  • RC直列回路にて

    さきほど <RC直列回路で電流が電圧よりπ/2進むのはなぜなのでしょうか? と質問したのですが、まちがってるみたいで RC直列回路で電流が電圧よりtan^-1 * 1/ωCR進むみたいなんですが、これもなぜなのでしょうか??

  • 物理 交流LCR回路の問題について

    次の問題の(2)が解けません(><) (1)で求めた微分方程式から電流のIの式を求めて解けば出来そうなのですが、求めることができません。 どなたか分かる方教えていただけると嬉しいです。 下図のように大きさRの抵抗、容量Cのコンデンサー、及びインダクタンスLのコイルを直列に接続した回路がある。 (1)回路に入力する電圧をE、回路を流れる電流をIとするとき、EとIの関係を表す微分方程式をたてよ。 〈解答〉 Ld^2I/dt^2+RdI/dt+I/C=dE/dt で合ってると思います… (2)R=200Ω、L=10Hとし、入力電圧Eを50Hzの交流電圧とする。この時回路に流れる電流IはCにより変化する。 電流Iの実効値を最大にするCの大きさを求めよ。 よろしくお願いします(_ _)