図のように、角周波数 \(\omega\) [rad/s] の交流電源と力率 \(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\) の誘導性負荷 \(\dot{Z}\) [\(\Omega\)] との間に、抵抗値 \(R\) [\(\Omega\)] の抵抗器とインダクタンス \(L\) [H] のコイルが接続されている。\(R=\omega L\) とするとき、電源電圧 \(\dot{V}_{1}\) [V] と負荷の端子電圧 \(\dot{V}_{2}\) [V] との位相差の値 [\({}^\circ\)] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(1)。負荷は力率 \(1/\sqrt{2}\) （遅れ）なので、インピーダンス角は \(45^\circ\)。線路インピーダンスは \(R + j\omega L\) であり、\(R=\omega L\) より \(R(1+j)\)。
詳細解説
負荷は力率 \(1/\sqrt{2}\) （遅れ）なので、インピーダンス角は \(45^\circ\)。
線路インピーダンスは \(R + j\omega L\) であり、\(R=\omega L\) より \(R(1+j)\)。これのインピーダンス角も \(45^\circ\) である。
回路全体が同じ位相角を持つインピーダンスで構成されているため、分圧された電圧 \(\dot{V}_2\) は電源電圧 \(\dot{V}_1\) と同相になる。位相差は 0 である。
