交流回路の計算

交流回路計算に必要な知識は、

(1)三角関数微積
(2)三角関数合成

だけである。ベクトル図や、リアクタンスの暗記位相変化の暗記などは必要ない。

回路方程式(キルヒホッフの第2法則)を立て、三角関数の合成と、三角関数微積を使って計算していくだけだ。

直列回路の場合と、並列回路の場合で、計算方法が異なるので、2通りの解法をマスターすればよい。

三角関数微積分・合成に自信が無い人は、「物理のための数学超入門」という無料講座で学べるので、それを最初に受講するとよいだろう。

[参考サイト]
交流回路ゼミ
交流回路の基礎
物理のための微積分を無料で学ぶ

交流回路のベクトル図

交流回路をベクトル図を使って解く解法が、高校物理の教科書には載っている。

しかし、なぜ、コイルを流れる電流の位相は、電源の位相に比べて、π/2遅れるのか?

なぜ、コンデンサーを流れる電流の位相は、電源の位相に比べて、π/2進むのか?

そして、なぜ、コイルとコンデンサーを直列接続した電流を、ベクトル図を使って求めることができるのか?

これらの疑問に、高校の教科書は答えない。
そのため、多くの高校生は、当然ながら交流回路は苦手であり、嫌いである。

これらの疑問は、微積を使った交流回路の解法を学ぶと、すべて簡単に氷解する。

三角関数微積さえ知っていれば、簡単に理解できる内容だ。

結論から言えば、交流回路のベクトル図は、必要ない。
微積を使って交流回路を簡単に学ぶべきだ。

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交流回路の基礎
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交流回路計算に必要な知識は、

(1)三角関数微積
(2)三角関数合成

だけである。ベクトル図や、リアクタンスの暗記位相変化の暗記などは必要ない。

回路方程式(キルヒホッフの第2法則)を立て、三角関数の合成と、三角関数微積を使って計算していくだけだ。

直列回路の場合と、並列回路の場合で、計算方法が異なるので、2通りの解法をマスターすればよい。

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交流回路の基礎

交流回路基礎を学ぼうと思ったら、微積を使うとよい。
交流回路で登場するリアクタンスインピーダンス実効値などの物理量は、微積を使えば簡単な計算ででてくるが、高校物理の教科書のやり方だと
リアクタンス位相のずれを暗記し、ベクトル図を使って合成することになる。

交流回路が苦手な人は、意味不明な暗記によって、理解不可能な状態に陥っているのだと思う。

そのような人は、微積を使った交流回路の解法を学ぶと、疑問が晴れると思う。

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交流回路の基礎