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AC電圧と電流のベクトル表現

AC回路解析では、すべての正弦波電圧または電流をベクトルとして描写できます。ベクトルの長さは波形の振幅(またはRMS値)に等しく、その方向は基準波形に対する位相角をエンコードします。

以下は、正弦波の振幅が対応するベクトルの長さに変換される様子を示す図です。

AC電圧と電流のベクトル表現

波形振幅を大きくすればベクトルは伸び、度数で測られる角度は、対象波形と選ばれた基準との位相シフトを表します。ほとんどの場合、基準はメインAC電源電圧で、任意に0°と設定されます。

位相は本質的に相対的な尺度なので、他の波形と比較されて初めて意味を持ちます。例えば、電源電圧が負荷電流を45°リードしているなら、電流ベクトルは電圧ベクトルから45°時計回りに回転します。

AC電圧と電流のベクトル表現

AC電圧と電流のベクトル表現

接地ノードが回路内の共通電圧基準を提供するのと同様に、任意に選ばれた波形が位相基準となります。この慣習により、例えば「24.3mA、-64°」のように「基準に対して64°遅れる24.3mAの電流」と記述できます。

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