交流の基礎を微積でサクサクと! ワンポイント物理

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交流は難しいとされる単元です。
しかし、ひとつひとつ順を追ってきちんと理解してゆくことができれば恐れることはありません。

特にこの単元を学習する時期になると、数学でも学習が進んで、三角関数の微分積分を習ったりしていますから好都合です。

いろいろな方法がありますが、いろいろな方法が理解できるように何度もチャレンジしてください。

ColiN00B / Pixabay

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交流基礎

ここでは交流の基本的な事柄について微積を使って解説しています。

ベクトルを使う教科書の方法も非常に重要なので、この方法だけに頼ることなく学習することをおススメします。

ただし、微積を使えば式の導出が比較的簡単なので、試験のときに問題を解くには有利に働く可能性も大きいです。

交流は電源が $\sin$ の関数として示すことができるもので、直流のように電圧一定というわけではありません。

気をつけることは、実効値と呼ばれる値について理解しておくことと、コイルとコンデンサを接続した場合の挙動について理解しておくことです。

普通の抵抗の場合は、直流とほとんど同じように考えてもかまいませんが、
コイルを接続した場合・・・・・・電流の位相が電圧に比べて遅れる
コンデンサーを接続した場合・・・電流の位相が電圧に比べて進む
などについて注意する必要があります。

これらのことを理解したうえで、RLC直列やRLC並列回路について学習してください。

こちらの記事も参考に

3分でわかる!交流の消費電力について
交流ではコイルもコンデンサーも電力を消費しません。 そのことについて解説しています。 動画付きです。
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