問題文
図のように、\(R\) [Ω]の抵抗、インダクタンス \(L\) [H]のコイル、静電容量 \(C\) [F]のコンデンサと電圧 \(V\) [V]、角周波数 \(\omega\) [rad/s]の交流電源からなる二つの回路 AとBがある。両回路においてそれぞれ \(\omega^{2}LC=1\) が成り立つとき、各回路における図中の電圧ベクトルと電流ベクトルの位相の関係として、正しいものの組合せを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、ベクトル図における進み方向は反時計回りとする。
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選択肢
条件 \( \omega^{2}LC=1 \) より、リアクタンスが \( \omega L=\dfrac{1}{\omega C} \) となってコイルとコンデンサの無効分が打ち消し合い、回路A・Bとも電源電圧と電源電流は同相になる。
そのうえで、
- 抵抗：電圧と電流は同相
- コイル：電圧が電流より \(90^\circ\) 進む
- コンデンサ：電圧が電流より \(90^\circ\) 遅れる
回路Aは直列なので各素子の電流が同一、回路Bは並列なので各素子の電圧が同一、という条件でベクトル図を整合させると(2)が該当する。