問題R=10Ω、L=0.1H、C=10μFを直列に接続した回路に、共振周波数で実効値20Vの交流電圧を加えた。このときコンデンサの両端の電圧(実効値)は何Vか。
- a2V
- b20V
- c100V
- d200V
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正解:d. 200V
正解は「200V」。共振角周波数はω₀=1/√(LC)=1/√(0.1×10×10⁻⁶)=1000rad/sである。容量性リアクタンスは1/(ω₀C)=1/(1000×10×10⁻⁶)=100Ω、共振時のインピーダンスはRだけなので電流は20/10=2Aとなる。よってコンデンサの電圧は2×100=200Vとなり、電源電圧の10倍に達する。「2V」は誤り。共振時の電流の大きさ(2A)の数値であり、電圧ではない。「20V」は誤り。電源電圧そのものの値で、共振時にコンデンサやコイルの電圧が電源電圧より大きくなることを見落としている。「100V」は誤り。容量性リアクタンス(100Ω)の数値であり、これに電流2Aを掛けていない。
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