第三種電気主任技術者基礎・応用
条件を読む・根拠を説明する
共振時の素子電圧
条件を整理し、答えを選んでから解き方を確認しましょう。
直列RLCに実効値100Vを加え共振。R=20Ω、XL=XC=100Ω。コイルとコンデンサの実効電圧は。
答え・解き方を読む
各500Vで互いの位相が反対
図で見る
共振時の位相関係
図を拡大して見る ↗電流は100/20＝5A。VLとVCはそれぞれ500Vですが互いに相殺され、電源電圧は抵抗の100Vと一致します。
矢印は位相関係の模式図です。縦横の矢印長は電圧の縮尺ではありません。
考える順序
- 1共振で合成インピーダンス20Ω
- 2電流5Aなので各リアクタンス電圧500V
- 3LとCの電圧は逆位相で相殺
選択肢ごとの理由
- 比較 · 各50Vで同相
リアクタンス電圧を電源電圧の半分にしません。
- 比較 · 各100Vで同相
各素子の電圧が電源を超える場合があります。
- 比較 · 各250Vで位相が同じ
LとCの電圧は同相ではありません。
- 正解 · 各500Vで互いの位相が反対
共振で合成インピーダンス20Ω。電流5Aなので各リアクタンス電圧500V。LとCの電圧は逆位相で相殺。