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交流の基礎 交流RLC直列回路に流れる電流

交流の基礎

実数、虚数、複素数とは?

実数とは?

実数とは、虚数以外の数字です
グラフのx軸に並ぶ数字となり、有理数、無理数などです

※有理数 整数と整数の分数で表せる数
 無理数 整数と整数の分数で表せない数

虚数とは?

虚数とは、2乗して-1になる仮想の値です 
電気の世界ではjで表します
実数をx軸とすると、y軸に並ぶ数字になります

j²=-1 
j=√-1
(j2)²=-4
j³=-j ※(-1)×j
-j×j=1

複素数とは?

実数と虚数を複合した式です
x(実数),y(虚数)をの交点となります


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交流回路 抵抗、コイル、コンデンサーの電流

交流 抵抗(レジスタンス)回路の電流の向き

交流抵抗回では電圧と電流が同位相になります

交流抵抗回路の電流
交流R回路

交流 コイル(インダクタンス)回路の電流の向き

交流コイル回路では、コイルが電流を90°遅らせる性質があるため、電流Iは虚数-jの方向になります

※ コイルの性質はjの性質を持つため、Iはjの逆数の性質となり-jとなります

交流 コンデンサ-(静電容量)回路

交流コンデンサー回路では、コンデンサーが電流を90°進める性質があるため、電流は虚数jの方向となります

交流コンデンサー回路の電流の方向
交流C回路の電流

※コンデンサーはーjの性質を持つため、Iは-jの逆数の性質となりjとなります

交流 RLC回路

交流 RL直列回路

交流RL直列回路では、RとjXLの複素の性質があるため、
合成抵抗はRとJXLの交点方向となります
電流は、合成抵抗の角度θのマイナス方向-θとなります

RとjXLの合成抵抗の大きさは、√(R²+XL²)となります

交流RC直列回路

交流RC直列回路では、Rと-jXcの複素の性質があるため、
合成抵抗はRと-JXcの交点方向となります
電流は、合成抵抗の角度-θのプラス方向θとなります

RとjXcの合成抵抗の大きさは、√(R²+Xc²)となります

RC(L)回路の電流(ベクトル)計算方法

 ポイント 実数と虚数を分離するために
 (R+jXc)/(R+jXc)をかけます
 分母の(R+jXc)(R-jXc)は(R²+Xc²)となります
  ※因数分解の公式 X²-Y²=(X+y)(X-Y)
    j²=-1なので注意!

交流合成抵抗の計算方法
RC回路の電流計算
RL回路の電流計算

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