【演習】RLC並列回路-高校物理をあきらめる前に

物理【電磁気】第38講『RLC並列回路』の講義内容に関連する演習問題です。講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

Contents

問題

電気容量C[F]のコンデンサー，R[Ω]の抵抗，自己インダクタンスL[H]のコイルからなる下図のような並列回路に，各周波数ω[rad/s]の交流電圧Vを加える。以下の各問に答えよ。

[Level.1]
回路に加えた電圧Vの位相を基準（V＝V₀sinωt）とする。電流Iの位相に対する，加えた電圧Vの位相のずれφについて，tanφの値を求めよ。

[Level.2]
この回路のインピーダンスZを求めよ。

[Level.3]
Zが最大となるときの周波数を求めよ。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

[Level.1]
$\tan \phi =R(\omega C-\frac{1}{\omega L})$

[Level.2]
$Z=(\frac{1}{R^2}+(\omega C-\frac{1}{\omega L})^2)^{-\frac{1}{2}}$

[Level.3]
$\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$

（※ 解説は現在準備中。）