高校物理「交流」「ＲＬＣ直列回路」「インピーダンス」

高校物理「交流」「ＲＬＣ直列回路」「インピーダンス」

４００Ωの抵抗Ｒ，コイルＬ，コンデンサーＣをこの順に直列に接続し、実効値１００Ｖ，周波数５０Ｈｚの交流電源につないだ。コイルＬ，コンデンサーＣのリアクタンスをそれぞれ４００Ω，１００Ωとするとき、回路全体のインピーダンスを求めよ。



インピーダンスＺは、Ｚ＝√{Ｒ^2＋(ＸL−ＸC)^2}で求めることができます。


解答解説はこのページ下に掲載します。


センター過去問




インピーダンスＺは、コイルＬ，コンデンサーＣのリアクタンスをそれぞれＸL，ＸCとすると、

Ｚ＝√{Ｒ^2＋(ＸL−ＸC)^2}

で求めることができます。

Ｒ＝４００，ＸL＝４００，ＸC＝１００を代入すると、

Ｚ＝√{４００^2＋(４００−１００)^2}
　＝√(４００^2＋３００^2)
　＝√(１６００００＋９００００)
　＝√２５００００
　＝５００[Ω]


インピーダンスは、ＲＬＣ回路において、抵抗と同じはたらきをします。


インピーダンスの公式の導き方はこちらで解説しています。


関連事項
交流、角周波数
コイルのリアクタンス
コンデンサーのリアクタンス
電気・磁気まとめ


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