電験三種の交流回路

01　正弦波の最大値と実効値を分ける

正弦波の最大値と実効値を分ける

正弦波交流では、電圧の実効値Vは最大値Vₘを使ってV＝Vₘ/√2、電流の実効値IはI＝Iₘ/√2です。この関係は正弦波という条件付きです。どの波形でも最大値を√2で割ればよい、とはしないでください。

問題の瞬時値の式を読むときは、正弦関数の前の係数が最大値かどうかを確認します。電力を実効値で計算するなら、電圧・電流の両方を実効値へそろえます。

02　インピーダンスは大きさと位相を持つ

インピーダンスは大きさと位相を持つ

交流では、抵抗だけでなくコイルやコンデンサも電圧と電流の関係に影響します。インピーダンスは、その比と位相差を表す量です。抵抗成分とリアクタンス成分を、単純な実数の足し算だけで扱わないようにします。

直列では各素子のインピーダンスを複素数として加えます。電流の大きさを求めるときは、電圧の実効値を合成インピーダンスの大きさで割ります。複素数としての関係と、実効値の大きさだけの関係を区別してメモしてください。

03　単相の交流電力を単位と一緒に覚える

単相の交流電力を単位と一緒に覚える

V・Iは実効値、φは電圧と電流の位相差です。無効電力の符号は遅れ・進みの定義をそろえて扱います。三相の線間電圧・線電流を、そのまま単相の表へ入れないでください。まず相ごとの回路と結線を確かめます。

04　式を選ぶ前後の確認順

式を選ぶ前後の確認順

1. 正弦波か、最大値か実効値かを読む。
2. 単相か三相か、どの電圧と電流かを図に書く。
3. 求めるのが電流、有効電力、無効電力、皮相電力のどれかを確認する。
4. 位相差または力率を対応させ、計算後の単位を確認する。

力率と効率も別の比です。力率は有効電力と皮相電力の比、効率は出力と入力の比を扱います。機器の損失を扱うときは変圧器へつなげて整理しましょう。

よくある質問

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