💡 ヒント：⚡ 交流回路

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

抵抗・コイル・コンデンサーが直列または並列につながれた交流回路で、電圧と電流の位相関係を扱う問題です。各素子のリアクタンスを直角三角形で合成します。

✏️ 求めるもの

インピーダンス・電流の最大値・位相のずれ・共振条件などを問われます。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

スライダーやボタンで条件を変え、どの量が連動して変化するか観察しよう
図中の矢印・色分けの意味を確認して、物理量の向き・符号を意識しよう
右上のヒントパネルにある関係式が、実際にどう成り立っているか手を動かして確かめる

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具

コイルのリアクタンス：\(X_L = \omega L\)
コンデンサーのリアクタンス：\(X_C = 1/(\omega C)\)
インピーダンス（直列 RLC）：\(Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}\)
共振：\(\omega = 1/\sqrt{LC}\)

素子ごとの位相を整理：R は同位相、L は電圧が \(\pi/2\) 進む、C は電圧が \(\pi/2\) 遅れる。
ベクトル図で合成：直角三角形の斜辺がインピーダンス。
共振条件：\(X_L = X_C\) で電流最大、位相ずれゼロ。
消費電力：\(P = V_{\text{rms}} I_{\text{rms}} \cos\phi\)（力率は位相角の \(\cos\)）。

注意

コイルの電圧は電流より \(\pi/2\) 進む、コンデンサーは \(\pi/2\) 遅れる。直列か並列かでインピーダンスの合成方法が変わるので、回路図をよく見ること。