高校物理「電気」ＲＬＣ直列回路�@ 抵抗Ｒ、コイルＬ，可変コンデンサーＣを直列につなぎ…

高校物理「電気」ＲＬＣ直列回路�@　抵抗Ｒ、コイルＬ，可変コンデンサーＣを直列につなぎ…

◆問題
参考図のように、８０Ωの抵抗Ｒ、コイルＬ，可変コンデンサーＣを直列につなぎ、１００Ｖ，５０Ｈｚの交流電源に接続した。このとき、コイルのリアクタンスＸ_Lは１００Ωであり、個色に１．０Ａの電流が流れるように、Ｃの電気容量を調節した。π＝３．１として次の問いに答えよ。

(1) ａｂ間のインピーダンスＺを求めよ。


参考図

ａ　　　　　　　ｂ
┌─Ｒ─Ｌ─Ｃ─┐
│　　　　　　　│
│　　　　　　　│
└───電源──┘
　　100V, 50Hz

◆解説

インピーダンスの単位はΩで、交流回路において、抵抗に相当するはたらきを持ちます。
だから、オームの法則Ｖ＝ＩＲと同じ意味の式が成り立ちます。

電源電圧の実効値をＶ_e，電流の実効値をＩ_e、インピーダンスをＺとすると、

Ｖ_e＝Ｉ_eＺ

です。
今回は、Ｖ_e＝１００，Ｉ_e＝１．０だから、

１００＝１．０Ｚ
　　Ｚ＝１００

有効数字を２桁とすれば、１．０×１０²Ω


次の問題→コンデンサーのリアクタンス


◆関連項目
インピーダンスの基本問題

交流電流、実効値
インピーダンス、リアクタンス
電気・磁気まとめ


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