電気回路:RLC回路(共振含む)

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🛡️ 電気回路:RLC回路(共振含む) のまとめ

RLC回路と共振のポイント 💥

  • インピーダンス計算:直列回路のインピーダンスは $ Z = \sqrt{ R^2 + ( X_L - X_C )^2 } $ !
  • 分圧と電流:コンデンサ電流の最大値は $ I_m = \omega C V_m $ !RL直列回路では回路全体の電流から抵抗両端の電圧 $ V_R = I R $ を算出!
  • 直列共振:インピーダンスは最小( $ R $ のみ)! $ L $ と $ C $ の両端電圧は大きさが等しく完全に相殺!
  • 並列共振:インピーダンスは最大! $ L $ と $ C $ の内部で等しい電流が循環!
  • 共振周波数の活用:公式 $ f = 1 / ( 2 \pi \sqrt{ L C } ) $ より、未知のインダクタンス $ L $ や静電容量 $ C $ を算出!

※以下の国家試験問題・選択肢は学習支援を目的として引用しています。問題文および選択肢の著作権は厚生労働省に帰属します。解説・補足・分野分類・関連知識の整理は当サイトが独自に作成しています。

問 77 [医用工学]
正弦波交流電源に 40 Ω の抵抗、誘導リアクタンスが 60 Ω のコイル、容量リアクタンスが 30 Ω のコンデンサが直列に接続されている。回路全体のインピーダンス[Ω]はどれか。
1.  50
2.  98
3. 130
4.2,500
5.9,700
問 76 [医用工学]
図の回路にL =0.5HのコイルとR=100 Ωの抵抗が直列につながれ、電圧の実効値Ve =100 V、周波数f=50 Hzの正弦波交流電源がつながれているとき、抵抗の両端の電圧[V]に最も近いのはどれか。
問題画像
1.35
2.45
3.55
4.65
5.75
問 75 [医用工学]
交流電源の起電力の時間的変化を図に示す。この交流電源を 0.10 µF のコンデンサに接続したとき流れる電流の最大値[mA]に最も近いのはどれか。
問題画像
1. 2
2. 3.9
3. 7.9
4.16
5.31
問 76 [医用工学]
R、L 及び C で構成される共振回路で正しいのはどれか。 2 つ選べ。
1.直列共振では共振時に電流が最小になる。
2.並列共振では共振時に電流が最大になる。
3.直列共振では共振時に L と C の両端電圧は等しい。
4.並列共振では共振時に L と C に流れる電流は等しい。
5.直列共振では共振時の R の両端電圧は電源電圧より大きい。
問 76 [医用工学]
LC回路でC =1,000 pFのとき、50 kHzの電磁波を共振させるコイルの自己インダクタンス{H}に最も近いのはどれか。
1.1 ×10-2
2.3 ×10-2
3.1 ×10-1
4.3 ×10-1
5.1 ×100
問 75 [医用工学]
図 A の回路の a ー b 間に正弦波交流電圧を加えたときの合成インピーダンスの周波数特性を図 B に示す。抵抗 R[kΩ]、誘導リアクタンス L[mH]及び静電容量 C[μF]に最も近い値の組合せはどれか。
問題画像
R
L
C
1.
0.2
0.25
25
2.
0.2
25
0.25
3.
0.25
0.2
25
4.
0.25
25
0.2
5.
25
0.25
0.2