交流回路の質問です。

質問

交流回路の質問です。

下記の場合、受けて側の負荷の両端の電圧はいくらとなるでしょうか。

1) 電線に流れている電流が　5A
2) 電流と電圧の位相差が 遅れ 30度　
3) 電線の直流抵抗が　2Ω　(交流での抵抗も２Ωとします)
4) 電源側の電圧が　100V
5) 周波数50Hz

回答No.3

info222_ · ベストアンサー

No.2です。

ANo.2は電源側の位相遅れとして計算したものです。

補足にある
>位相は負荷端で測定しています。
である場合は答えも変わってきます。

負荷を R+jX とおくと
X=Rtan30°=R/√3
(R+2)^2+X^2=(100/5)^2
X/R=tan30°=1/√3
(R+2)^2+R^2/3=400
R=3((√133)-1)/2≒15.8 (Ω)
X=R/√3≒9.1 (Ω)
負荷の両端の電圧Vは
V=5R/cos30°=5((√133)-1)√3=91.21(V)≒91 (V)　...(Ans.)

ANo.2のVとほとんど差がなく、有効桁数２桁では同じ結果と
なりますね。

回答No.2

info222_

フェザー図を描いて式を立てる。
100(V)と2(Ω)*5(A)=10(V)の２つの電圧のフェザーの位相差が30°なので、余弦定理を使って
付加の両端の電圧Vは
V=√(100^2+10^2-2*100*10cos30°)=√(10100-2000*(√3)/2)=10√(101-10√3)=91.476... (V)
≒91(V) ... (Ans.)

補足

負荷の電圧は90Vより下がると思っていたのですが、なぜ上がったのでしょうか。力率が悪いと電圧が下がると言われているので。

回答No.1

shintaro-2

>2) 電流と電圧の位相差が 遅れ 30度　

どこで30度ずれているのかを明確にしてください。
ＲとｊωＬまたは1/jωＣの作るベクトルが３０度ということです。

後は公式に入れて計算するだけです。

補足

回路は下記になります。
電源(100V)ー＞電線（2オーム）ー＞負荷ー＞GND
負荷の中身は不明です。(ただしRLCのみで構成されている)
わかっているのは電流が5Aで、位相は負荷端で測定しています。
よろしくお願いします。