オームの法則はご存知ですね。
Ｖ＝ＩＲ というものですが、
これは、抵抗については、ＶとＩが比例することを示しています。
ところが、コイルについては、ＶはＩに比例するのではなく、
Ｉの変化率に比例します。hero1000さんの示しているサイトの
グラフを見れば分かると思いますが、Ｉ＝０付近で変化率が最大に
なりますから、この時Ｖはプラスかマイナスで値が最大となります。
Ｉの値が最大の時、変化率は０になりますから、Ｖ＝０です。
この関係をグラフに書くと、全体として１／４周期遅れた形となる
のが分かると思います。
コンデンサの場合は逆にＶの変化率がＩに比例します。Ｖ＝０の時
Ｉの値が最大となるわけです。コイルの場合のグラフを反転させた
形となり、全体として１／４周期進んだ形となります。
言葉だけで分かりにくいかもしれませんが、こんなところでいかが
でしょうか。
投稿日時 - 2001-06-13 19:36:38
お礼
『変化率』がポイントのようですね。
実際の計算もそうですが、この説明でイメージとして何とか理解できたような気がします。
どうやら、理屈は理屈で今後に役立ちそうです。『こういうものだ！！』と覚えておくのも良さそうですね。
何とか胸のつかえが下りました。ありがとうございます。
投稿日時 - 2001-06-14 08:44:38
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ベストアンサー以外の回答（2件中 1～2件目)
No.1の補足への回答です。
ていうか、元々tomohiro-sさんが求めていらっしゃった回答ではありませんでし
たね。失礼しました。
位相のずれを証明(?)するためには、電流を数学的に求める必要があります。
まずコイルの方ですが、電流をi、時間をt、角周波数をω、インダクタンスをLと
すると、コイルにかかる電圧Vは
V = L(di/dt)
です。
交流電圧Vの変化は、電圧の振幅をEとすると
V = E sin(ωt)
です。
これらから、
L(di/dt) = E sin(ωt)
という等式が成り立ちますので、これを解きます。
di = (E/L)×sin(ωt)dt
両辺を積分して、
i = (E/ωL)×-cos(ωt) = (E/ωL)sin(ωt-(π/2)) ・・・・（１）
となります。
一方、コンデンサはキャパシタンスをCとすると、かかる電圧は
V = (1/C)×∫(dti)
ですから、コイルのときと同様に
(1/C)×∫(dti) = E×sin(ωt)
となります。これより、
∫(idt) = EC×sin(ωt)
よって
i = EC×ω×cos(ωt)
となり、
i = ωEC×sin(ωt+(π/2)) ・・・（２）
となります。
さて、抵抗を使ったときの電流は、インピーダンスをRとすると
iR = E×sin(ωt)
よって
i = (E/R)×sin(ωt)
となり、これと（１）を比べると
「コイルは電流の位相がπ/2遅れている」
と言えますし、（２）と比べると
「コンデンサは電流の位相がπ/2進んでいる」
と言えます。
投稿日時 - 2001-06-13 18:27:21
お礼
私にとっては、かなり複雑な計算になってしまいました。
周りにある解説の本を見てても理屈が載ってないので、『なぜだろう』っていう疑問がわいたのですが、上記の計算で、なんとなくですが分かったような気がします。
ありがとうございます。
投稿日時 - 2001-06-14 08:40:07
補足
参考になります。ベクトル図とあわせてみるとなるほどと思います。
ただ、なぜ進んだり遅れたりするのか、そこのところがいまだに判りません。
このことを理解するのは相当難しいことなのでしょうか。
コイルは電流の位相が遅れ、コンデンサは電流の位相が進む、と、丸暗記してしまえばいいのでしょうが・・・
投稿日時 - 2001-06-13 16:47:40
