電気通信主任技術者 電気通信工学の基礎 練習問題 第16問: 抵抗とコンデンサを直列に接続した回路に、実効値を一定にした正弦波電圧を加え、周波数を高くしていく。このときの変化に関する記述として、正しいものはどれか。

「電流は電圧より位相が進み、その進みの角度は小さくなっていく」が正しい記述です。XC＝1/(2πfC) は周波数 f を高くすると小さくなり、Z＝√(R²＋XC²) も小さくなるので、電流 I＝V/Z と抵抗の電圧 RI は大きくなります。

電流の進みの角 φ は tanφ＝XC/R で、XC が小さくなると φ は 0 に近づきます。「容量性リアクタンスが大きくなり」は XC が f に反比例することの取り違えです。

「コンデンサの端子電圧も大きくなる」は誤りで、VC＝V×XC/Z は f を上げると小さくなります。電源電圧に近づくのは周波数を低くしたときです。

「電圧の大きさの和は、電源電圧に等しい」も誤りです。VR と VC は位相が 90° ずれるので V＝√(VR²＋VC²) となり、大きさの和は電源電圧より大きくなります。

f を極端に低くした場合と高くした場合を考えると確かめやすくなります。