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高校物理
問題 http://f.hatena.ne.jp/massa-will/20110505145214
参考 http://f.hatena.ne.jp/massa-will/20110505145212
質問 http://f.hatena.ne.jp/massa-will/20110505145213
よろしくお願いします。

●質問者: massa-will
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
✍キーワード:物理
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 3/3件

▽最新の回答へ

1 ● suppadv
●10ポイント

まず、角振動数ωが与えられていません。


それから、massa-willさんは、第一式からの変換で

im=V√C/Lを利用されていますので、交流の関係式に全く関係なくimを求めています。

特に交流の関係式は必要ありません。


また、第二式において、両辺にVが出てしまっています。

基本的に、V=とおいた式で、右辺にVが出てくるような式の変形はご法度ですので、交流の関係式を使うというのは良くないということが判るのでは無いでしょうか。

◎質問者からの返答

回答をありがとうございます。参考になります。


2 ● kamikun
●10ポイント

電流の最大値imは、交流の関係式 im=Vm/ωLと、振動回路の式 ω=1/√LCを用いて導けます。

この問題においてはVm=Vですから、


im=Vm・1/ω・1/L

=V・√LC・1/L

=V√C/L


となり、エネルギー保存則より求めた場合と一致しますね。


また、コイルに流れる電流は、電圧に対して位相がπ/2遅れます(コンデンサはπ/2進む)。

電流が最大の時に電圧が最大というわけではないのです。


つまり、交流の関係式を使うのがいけないのではなくて、

・Vmax=Vということがわかっていなくて、それを求めようとしている

・電流が最大の時に電圧も最大だと思っている

この2点がいけないのです。


さらに言えば、式の変形においても、なぜか途中でV=Lが代入されていますね。

◎質問者からの返答

回答をありがとうございます。参考になります。


3 ● rsc
●60ポイント ベストアンサー

交流の式は使えます。ただし、位相がずれているので、コイルの場合、π/2進んでいて、コンデンサーの場合、π/2遅れています。

単純化して、I=Sin[x],V_L=1.8Sin[x+π/2],V_C=1.4Sin[x-π/2]として大雑把なグラフを描くと次のようになります。

http://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+sin%5Bx%5D%2C1.8sin%5B...

グラフを見ると、確かに、I_maxのとき、V_L=V_C=0になってます。

◎質問者からの返答

>交流の式は使えます。

明快さが気持ちいいです。

それで、自分で再計算をしてみました。確かにゼロに一致し、ほっとしました。

グラフも参考になりました。ありがとうございます。



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