位相の考え方について

質問

いつもごっちゃになります。

コンデンサは進み、コイルは遅れと覚えているのですが、

電流を基準にしたときと、電圧を基準にした時では、
逆になると思います。

電圧に対する電流、電流に対する電圧、
で混乱してしまいます。

わかりやすく解説して頂けないでしょうか？

回答No.1

Denkigishi · ベストアンサー

覚えるコツは、全部ではなく、一つだけきっちりと暗記することです。
「コンデンサの電流の位相は電圧の位相より９０度進んでいる」
あとは覚えなくても考えれば出てきます。

お礼

ご回答ありがとうございます。

できれば、理屈で覚えたく思い質問してみました。
端的な説明は難しいのでしょうか。。。。

回答No.5

ymmasayan

ANO.3です。
覚え方ではなくて、理屈ですか。

水で例えると、コイルと言うのは大きなはずみ車の付いた水車です。
水圧を高めていっても水車はなかなか回らず水はあまり流れません。
段々回りだして、水圧を少しづつ下げてもまだ加速します。
水圧を逆にかけてもなかなか止まりません。

これから考えると、水圧より水流が遅れていることがわかります。
電気の場合、コイルの作る磁力線が電流の増加を妨げる働きをします。
はずみ車に当たるのは磁力エネルギーですね。

コンデンサも例えがあるのですが少し判りにくいので省略します。

お礼

ご回答ありがとうございます。

コイルとクラッチ（はずみ車）。。。
うーん。
すみません、イメージ力が乏しいため、
関連性が浮かび上がりませんでした。

この件は、暗記で覚えておきます。

回答No.4

foobar

理屈で、となると、やはり微分積分を使うところまで戻るのがいいのかな。
(以下、電流は電圧を加えたときに流れ込む向きを正にとってます）

コンデンサの電圧v,電荷q,電流iとすると
v=q/C, i=dq/dtで、i=(C)dv/dt
で、電圧を正弦波状に変化(Vmsin(wt))させると、電流は(wCVm)cos(wt)=(wCVm)sin(wt+90度)となって90度進み。

コイルでは鎖交磁束をψとすると
v=dψ/dt, i=ψ/L で、コンデンサの場合と同様にして電流を正弦波状に変化させると電圧が90度進みという形になります。

以下余談
おくれ、進みに触れるときには、コンデンサやコイルの電流や電圧の向きをどちらを正にしているかを押さえておく必要があります。たとえば、上記とは逆に流れ出る向きを正にとると遅れ進みも変わってきます。

お礼

ご回答ありがとうございます。

やはり、行き着く先は微分になってしまうのですね。
微積の計算は、苦手なのでなんとか他の方法があれば、
そちらに行きたかったのですが。

回答No.3

ymmasayan

陸上競技のトラックを思い浮かべてください。
スタート地点の辺りを電圧が走っています。反時計回りです。
コンデンサーを流れる電流は第１コーナーから第２コーナーの辺りです。(進み)
コイルを流れる電流は第３コーナーから第４コーナーの辺りです。(遅れ)

これさえイメージしておけば、あとはすぐわかりますよね。

お礼

ご回答ありがとうございます。

なぜ？をイメージ付けしたいのですが、
わかりやすい例えはないでしょうか？

補足

申し訳ないのですが、わかりにくいです。。。

回答No.2

noname#60032

>コンデンサは進み、コイルは遅れ

本来は
コンデンサは進み電流、コイルは遅れ電流
で覚えると思います。

電圧を基準にするとコイルは遅れ電流。
電流を基準にするとコイルは進み電圧、といった感じです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

理屈と端的に説明をお願いしたいのですが。。。