公務員試験 H28年 国家一般職(電気・電子・情報) No.25解説

 問 題     

図のような抵抗値 R の抵抗,インダクタンス L のコイル,静電容量 C のコンデンサが接続された回路に,角周波数 ω の正弦波交流電圧を加えたところ,正弦波交流電圧と同相の電流 I が流れた。このとき,角周波数 ω として最も妥当なのはどれか。

 

 

 

 

 

正解 (5)

 解 説     

全体のインピーダンス Z を考えると 直列の RL 部分が R+jωL、これと並列のコンデンサ部分 1/jωC の並列なので Z = 1/{1/(R+jωL) + jωC} です。

電圧と同相の電流が流れたということは、インピーダンスによる位相のずれがおきていない虚数部分(リアクタンス部分)が 0 です。ところが式変形が大変そうです。このような時は、インピーダンスの逆数である アドミタンス Y を考えます。Y = 1/(R+jωL ) + jωC です。これを整理して、同相なので虚部=0を解きます。以下のような式変形になります。※ j が虚数単位。

以上より、正解は 5 です。

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