問 題
抵抗値 300 Ω の抵抗、自己インダクタンス 10 H のコイルの直列回路に、実効値 100 V、角周波数 40 rad/s の正弦波交流電圧をかけた。このときに直列回路を流れる電流の実効値として最も妥当なのはどれか。
1． 0.2 A
2． 0.4 A
3． 0.6 A
4． 0.8 A
5． 1 A
正解 (1)
解 説
【インピーダンス について】
交流回路において出てくるのは「抵抗 R」、「コイル L」、「コンデンサ C」の３つです。インピーダンスとは、交流回路における抵抗のような値だと考えればよいです。R,L,C を直列につないだ場合、全体のインピーダンス（一般化した抵抗のようなもの）が、以下の式です。ここまでが、交流直列回路に関する基礎知識です。
本問は抵抗とコイルの直列です。R = 300、L = 10、ω = 40、C はないので、1/ωC の部分は無視します。すると、Z = √(3002 + 4002)= √250000 = 500 です。
【交流電源の電圧について】
交流電源では、電圧が周期的に変化するため「実効値」「最大値」といったパラメータが出てきます。実効値は、直流換算した時の値と考えるとよいです。最大値は、その名の通り最大となる電圧です。電圧が周期的に変化しますが、いつでもオームの法則「V = ZI」が成立します。※交流なので、Z はインピーダンスです。
【電流 I の求め方】
V = 100、Z = 500 なので、V = ZI より、I = 0.2 です。
以上より、正解は 1 です。
類題 高卒技術 2021 no24 交流 RC 直列回路
https://yaku-tik.com/koumuin/2021-gijyutu-24/
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