P85 問11

イメージ 1

<電流最大→インピーダンス最小→虚数部=0の考え方について>
 電流最大→インピーダンス最小は、インピーダンスとは交流における抵抗と考えれば良いですよね。次のインピーダンス最小→虚数部=0は、複素平面におけるベクトル図を考えると良いと思います。抵抗を流れる電流は遅れも進みもないのでX軸方向に表されます。一方コンデンサは90°進んでY(j)軸マイナス(下方)、コイルは90°遅れてプラス(上方)に表されます。つまりコンデンサとコイルを流れる電流は向きが180°(反対方向)となります。このときコンデンサの電流が大きればコンデンサの電流からコイルの電流を差し引いた電流が結果的にコンデンサ・コイル部を流れる電流になります(逆も同様)。で、回路全体を流れる電流は抵抗を流れる電流とこのコンデンサ・コイル部を流れる電流のベクトル和になります。とすれば、コンデンサ・コイル部に流れる電流が最小=0のときベクトル和も最小になります(このときコンデンサとコイルにそれぞれ流れる電流の大きさは同じで、向きが反対(180°))。つまり数式上で虚数の項の係数が0になるということです。