抵抗 R=30 Ω と誘導性リアクタンス XL=40 Ω を直列に接続した回路に、実効値 100 V の交流電圧を加えたとき、回路に流れる電流の実効値として、正しいものは次のうちどれか。
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解答正解 1
RL 直列回路のインピーダンスは Z=√(R²+XL²)=√(900+1600)=50 Ω(3:4:5 の直角三角形)である。電流は I=V/Z=100/50=2 A となる。抵抗とリアクタンスを単純に加算してしまう誤りが多いので、位相が 90° ずれていることを意識して合成する。
選択肢ごとの判定
1正しい。Z=√(30²+40²)=50 Ω なので、I=100/50=2 A となる。
2R と XL を単純に足して 70 Ω とした値(100/70)。リアクタンスは抵抗と位相が 90° ずれるため、算術和ではなく二乗和の平方根で合成する。
3誘導性リアクタンス 40 Ω のみで割った値。抵抗分を考慮していない。
4抵抗 30 Ω のみで割った値。リアクタンス分を考慮していない。