質問: 交流回路の計算問題 お世話になります。 次のような問題について ○端子電圧が450vで負荷電流が10aのとき、消費電力が3.6kwの単相交流負荷がある。この負荷のインピーダンス、抵抗、リアクタンス及び力率を求めよ。 インピーダンス及び力率は良いのですが、 抵抗とリアクタンスを求めるに際し、上記問題ではこの回路が直列回路か並列回路かの記載がありません。私にはそれにより答えが変わってしまうように思うのですが、いかがでしょうか。どちらでも同じ答えになるのでしょうか。それとも、一般的にはこのような問題においては直列回路としてとらえるものなのでしょうか。
回答: あぁ, #6 の表現はちょっとまずいかな. 言い換えます. 問題は「負荷全体の抵抗やリアクタンスを求めろ」ってことです. 「負荷の中にある素子の抵抗やリアクタンスを求めろ」って意味ではありません. 例えば, 36ωの純抵抗素子と 27ωの純リアクタンス素子が直列になっていれば, 合成インピーダンスは 36 ± j27ω になります. これは ok ですね. では次に, 56.25ωの純抵抗素子と 75ωの純リアクタンス素子が並列になっているとしましょう. この負荷全体の合成複素インピーダンスはいくらでしょうか. (やはり) 36 ± j27 ω になるはずです. つまり, 直列でも並列でも負荷全体の複素インピーダンスは 36 ± j27ω です. 直並列や並直列, あるいはもっと複雑な回路構成を考えてもいいんですがそれでもやはり負荷全体の合成複素インピーダンスは 36 ± j27ω となります. そして, このことから負荷の抵抗は 36ω, リアクタンスは 27ωであることがわかります. これは, 決して「直列と仮定した」からではありません. 負荷がどのような構成であっても同じ結論になりますしならなければいけません. それが #4 の「どんな回路構成でも結果として得られる値は同じです」という意味です.