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金沢医科大学物理2013年第2問

図のように、抵抗値50Ωの抵抗R、自己インダクタンス0.25HのコイルLおよび容量40µFのコンデンサーCを直列に接続し、ある角周波数の交流電圧を加えたところ、この回路に実効値0.20A、周波数60Hzの電流が流れた。
kanazawaika-2013-physics-2-1
  • (1) 加えた交流電圧の角周波数は10rad/sであり、抵抗の両端、コイルの両端およびコンデンサーの両端にかかる電圧の実効値はそれぞれ11V、12Vおよび13Vである。回路に加えた交流電圧の実効値は14Vと計算されるが、この電圧は回路を流れる電流より位相が進んでいる。その進みの角度をϕ[rad]とすると、 tanϕ=15である。また、この回路で消費される平均の消費電力は16Wである。
  • (2) 次に、回路に加える交流電圧の実効値を25Vに保ったまま周波数を変化させると、ある周波数のとき流れる電流が最大になった。このときの周波数は17Hzで、回路を流れる電流の実効値は18Aである。
  • 1017の解答群
    • (1) 19
    • (2) 36
    • (3) 50
    • (4) 60
    • (5) 94
    • (6) 120
    • (7) 157
    • (8) 188
    • (9) 377
    • (10) 565
  • 11121314の解答群
    • (1) 9.40
    • (2) 10.0
    • (3) 11.5
    • (4) 13.3
    • (5) 16.1
    • (6) 18.9
    • (7) 21.3
    • (8) 26.5
    • (9) 37.7
    • (10) 42.2
  • 15の解答群
    • (1) 0.09
    • (2) 0.17
    • (3) 0.24
    • (4) 0.37
    • (5) 0.45
    • (6) 0.56
    • (7) 0.70
    • (8) 0.81
    • (9) 0.93
  • 16の解答群
    • (1) 0.0
    • (2) 2.00
    • (3) 2.80
    • (4) 3.76
    • (5) 4.65
    • (6) 5.76
    • (7) 6.42
    • (8) 8.44
    • (9) 9.76
  • 17の解答群
    • (1) 0.06
    • (2) 0.12
    • (3) 0.19
    • (4) 0.32
    • (5) 0.50
    • (6) 0.62
    • (7) 0.69
    • (8) 0.82
    • (9) 1.00