問 題
解 説
【交流電源による電圧】
電源を見ると交流電源のマークです。そのため、電圧が周期的に変化します。周期的に変化する時、その中のどの局面であるかを「位相」といいます。
交流 電圧 V = V0 sinωt と式で表したりします。ω を角周波数といいます。
【抵抗 R にかかる電圧 と電流のベクトル図の関係】
抵抗にかかる電圧が正負どちらかにポンッと高くなるタイミングと、抵抗に電流がパっと流れるタイミングは同じです。
「図Ⅱにおける、抵抗にかかる電圧を表すベクトル VR と基準として描かれている電流ベクトル I が『同じ向き』であること」に対応します。すなわち、㋐ が VR を表します。正解は 1 or 2 です。
【コイル L にかかる電圧 と電流のベクトル図の関係】
コイルは変化を嫌う、妨げる が大前提となる知識です。電圧がかかるタイミングに対し、コイルを電流が流れるのは「遅れます」。電圧が t = 10 の時高かったら、t = 11 の時にコイルに電流が流れる、というイメージです。
具体的に「コイルでは 電圧に対し電流が、位相 Π/2 遅れます」。基礎知識です。確実に覚えておきましょう。
そして、電圧に対して電流が遅れるのだから「電流が流れるタイミング基準で見れば、コイルにかかる電圧は速い」といえます。コイルにかかっている電圧は、基準となる電流を表すベクトルよりも 90° （Π/2) 分、先に進んだベクトルで表されます。
従って、㋑ が VL を表します。
これにより、残った ㋒ が VC を表しています。コンデンサについて「電圧に対し電流が、位相 Π/2 速い」ことが基礎知識です。そして、電圧に対して電流が速いのだから「電流基準で見れば、電圧は遅れている」ということです。そのため、90° （Π/2）分、遅れているベクトルで VC は表されます。
以上より、正解は 1 です。
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