問題136 交流の実効値

解説

直感的理解
交流の実効値を使えば、直流と同じオームの法則が使えます。実効値は最大値の \(1/\sqrt{2}\) 倍です。

(1) 交流電流の周波数は電源と同じ \(f = 50\) Hz。

(2) 実効値でオームの法則を適用:

$$I = \frac{V}{R} = \frac{100}{100} = 1.0 \text{ A}$$

具体的な計算:音速 $v = 340$ m/s、振動数 $f = 440$ Hz のとき:

$$v = f\lambda$$ $$v = 340 \text{ m/s}, \quad f = 440 \text{ Hz}$$ $$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{340}{440} = 0.773 \text{ m}$$
答え:
(1) \(f = 50\) Hz
(2) \(I = 1.0\) A
補足:波の干渉条件

2つの波源からの経路差 $\Delta r$ と干渉条件:

$$\text{強め合い:} \Delta r = n\lambda \quad (n = 0, 1, 2, \ldots)$$ $$\text{弱め合い:} \Delta r = \left(n + \frac{1}{2}\right)\lambda$$
Point

交流の実効値は「同じ効果を与える直流の値」。家庭用100 Vは実効値で、最大値は約141 V。