第77回 午前 問65
電流の大きさが2A(実効値)で、位相が電圧より30度だけ進んでいる正弦波交流回路がある。この回路の電圧が0Vの瞬間の電流の大きさ[A]はどれか。
- 10
- 2√2/3
- 3√2/2
- 4√2
- 52√2
正答: 4
瞬時値を扱う問題。電流の実効値が2Aなので最大値はIm=2√2A。電流は電圧より位相が30度進むので、電圧をv=Vm sin(ωt)とすると電流はi=Im sin(ωt+30°)。電圧が0になる瞬間(ωt=0)の電流はi=Im sin30°=2√2×(1/2)=√2Aとなる。実効値と最大値、位相差の扱いを正しく組み合わせるのが要点。
- × √0.2に相当する値は計算に合わず、電圧0の瞬間の電流はi=Im sin30°=√2Aである。
- × この値は位相や係数の取り違えで、正しくはIm sin30°=2√2×0.5=√2Aとなる。
- × 2A(実効値そのもの)ではなく、瞬時値はi=Im sin30°=√2Aである。
- ○ Im=2√2A、電圧0の瞬間(ωt=0)の電流i=Im sin30°=2√2×(1/2)=√2Aで一致する。
- × 2√2A(最大値Imそのもの)は電圧が最大かつ電流位相が90°のときの値で、電圧0の瞬間の√2Aとは異なる。
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