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たのしい電気教室

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[2470] どなたたか、教えて下さい 投稿者:電気猫 投稿日:2008年06月10日 (火) 13時04分
1種受験を目指し、勉強中の者です。
過去問を解いているのですが、問題集が少なく、難儀しています。
H17度の理論問6(選択問題)ですが、
「電験第1種模範解答集(電気書院)」の解説が一番詳しそうですが、
’解き方’の中で、電圧源V(sinωt)^3=(3/4)Vsinωt−(1/4)Vsin3ωt
で、電圧源のみの場合、抵抗に流れる電流iは

  i=(3/4(R^2+(ωL)^2)^(0.5))Vsin(ωt+θ1)
    −(1/4(R^2+(ωL)^2)^(0.5))Vsin(3ωt+θ2)

 と書かれています。
  sinの前の(3/4(R^2+(ωL)^2)^(0.5))、(1/4(R^2+(ωL)^2)^(0.5)) は
 判りますが、何故sinの中のωt、3ωtにそれぞれθ1、θ2 が入るのか
 判りません。三角関数の3乗の公式が関係していそうですが、
 力不足で解ききれませんでした。


■[2471] RE:どなたたか、教えて下さい まっちゃん(2008年06月11日 (水) 08時02分)
電気猫様

 ここに出ている条件だけで、考えることは無理でしょう。
θ1、θ2の定義付けがされていないということです。

現役一種受験中の方で、当問題をご存知の方にご回答いただければとおもいますが。
 
■[2472] 電気猫(2008年06月11日 (水) 08時24分)
まっちゃん様 ありがとうございました。

こちらでも、少し他の書籍当調べてみましたが、
どうも三角関数の諸々の公式から導くのではなく、
単に”RとLの直列回路に交流電圧を印加した場合”にモデル化
した際に、電流には電圧との間に位相差を生じるコトに付いて
異なる周波数であってもそれぞれの周波数毎に生じる
値がある、と言うコトの様に思えて来ています。
解答を見ると−tan^(-1)(ωL/R)とあり、
普通RとLの直列回路での電圧と電流の位相差tan^(-1)(ωL/R)にマイナス
が付きます。このことからも、三角関数からの導出よりも”位相のズレの
正確な姿”を求められているという気がしました。さすがは1種ですね。
■[2473] RE:どなたたか、教えて下さい まっちゃん(2008年06月11日 (水) 12時37分)
電気猫さんの言われている通りの内容だと思います。
問題自体を見たわけではないので、明言はできませんが。

電源のV(sinωt)^3を三角関数の展開すると、角周波数ωと3ωの二つの電源が重畳されていることになります。だから、二つの電源による電流を重ね合わせた電流が表記の電流値となっています。

基本周波数ωではリアクタンスがωL、電流は(3/4(R^2+(ωL)^2)^(0.5))Vsin(ωt+θ1)
ここで、θ1=−tan^(-1)(ωL/R)つまり、遅れ角です。

一方、3調波3ωではリアクタンスが3ωL、電流は −(1/4(R^2+(3ωL)^2)^(0.5))Vsin(3ωt+θ2)
ここで、θ2=−tan^(-1)(3ωL/R)
たぶんこういうことだと、思います。
■[2474] ありがとうございました電気猫(2008年06月12日 (木) 22時27分)
まっちゃん様

色々とありがとうございました。これからもよろしくお願い致します。




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