高校物理 交流

質問

高校物理の交流分野についてです。
この問題は、電圧を求めよ。と言われているのに実効値が使われています。
瞬間値でなくていいのでしょうか？暗黙の了解で、電圧を求めよといわれたら実効値を求めなければいけないということがあるのでしょうか？
たしかに瞬間値は、時間がわからないので求められないですが・・・
電流計と電圧計が実効値を示すのは知ってます。
解説よろしくお願いいたします。

回答No.2

4810noja · ベストアンサー

> たしかに瞬間値は、時間がわからないので求められないですが・・・

そのとおりですね。「瞬時値を求めよ」の問題の場合は時間条件があたえられますよね。しかし、瞬時値（瞬間値とはあまりいいません）だけを求めてもね・・・　といったところでしょうか。瞬時値を求めるなら、「位相を求めよ」とした方が電気的思考にはより有用でしょうし。

家庭の電気でも例えば消費電力500W電気ストーブといえば実効値電力を指しますね。これは直流とも一致するので、電気を考えるうえで都合がいいんです。実効値が言わばスタンダードになっているわけです。

お礼

解答ありがとうございます！
交流において、実効値で示す事がスタンダードなんですね！ここで知る事ができて良かったです。
また、時間条件が与えられていないから瞬時値は求められないという考え方が合っていたという事で安心しました。自信を持って交流の問題が解けるようになりそうです。今回は本当にありがとうございました！

回答No.1

sirasak

便宜上で交流は全て無条件に｛実効値RMS表示｝をする約束になっています。
｛平均値｝ 0.637 はプラスマイナスを測定するとゼロになるから、ダイオードで両波整流して片方の波形から得られる電圧の平均（最大値ｘω(2πｆ)。
電流検知テスターで両波整流して電圧を得る測定すると平均値になるので波形率1.11で実効値換算して表示する。
平均値電圧で得られる電力は実効値より小さくて、直流と同じ電力になる実効値に合わないので交流表示に使わなくて単なる電圧の平均値とか、オームの法則が合わない値と説明されている。

｛実効値｝0.707は直流と同じ電力になる電圧平均値で、正負の電圧をまとめる二乗(s)→平均(m)0.5→平方根(r)√0.5=0.707で計算して表示される。

等速円運動の円形図は半径電圧一周する時間で2πが作る電流と乗じた電力の波形になるわけで、半径が電圧で円周が2πの電流なので円面積全体が電力になるので、
sin45度で0.707の実効値電圧で出来る電力が1/2になる。
と思います。

お礼

解答ありがとうございます。
交流においては実効値で示す事が無条件に決まっていたんですね。
授業ではあまり重要視されていなかったので、この機会に知る事ができて良かったです！
今回はありがとうございました！