電験三種について

Question

電験三種について写真の問題について、a,b間の電位差を求めるにあたり、電位は、a点はj4I、b点はj3Iとなるようです。
そのa点、b点それぞれの電位の求め方が理解できません。
直流回路であれば電圧に方向がある為わかるのですが、交流の場合は方向などはないんですよね？
であれば、右から電源電圧がかかっている場合には、R側から考えてa点は3I、b点は4Iでもいいのではないかと思ってしまいます。
交流回路の基礎が分かっていないのかもしれません。
ご教授お願いいたします。
(参考書:これだけシリーズ理論43ページ)

Answer 1

その問題おそらく、問題自体がまちがい（問題作成者は・・・・）。
問題が間違いであるという認識がない回答（sugさん、tutさん）も、したがってまちがい。

電源の左から右をみた電圧を、100√２sin(ωt)、とし、まず複素記号法で、bからaをみた電圧を計算します。
電源電圧＝100(V)とすると、
電源の左からみたaの電圧＝[3/(３＋j4)]X100
電源の左からみたbの電圧＝[4/(4＋j3)]X100
（どちらも分圧則を使った）
です。よって、
aからみたbの電圧
＝[4/(4＋j3)]X100ー[3/(３＋j4)]X100
＝・・・
＝・・・
＝28（V）
jが消えたので、aからみたbの電圧は実効値28（V）、位相は電源電圧と同じ。
（電源電圧と同位相であることは、べクトル図を描けばすぐにわかる（描けなければわからないが）。幾何学が得意なら、28（V）もべクトル図から計算できるかも）
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＊電源の左から右をみた電圧を、100√２sin(ωt)、としたり、bからaをみた電圧で計算したりすると、ー28（V）となるが、以下をよめば、28（V）でもー28（V）でも、どっちでもよいことがわかる。
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ここまで、「電位」「電位差」ということばを使っていないことに注意。

ここからが重要！！

これを瞬時値表示すると、aからみたbの電圧＝28√２sin(ωt)（V）。
よって

a,b間の電位差＝｜28√２sin(ωt)｜（V）

（電位『差』ですので絶対値をとる。a,b間の電位差のグラフ（横軸時間、縦軸電位差）は時間軸の上に蒲鉾が並んだようなグラフになる）

したがって、写真の５つの選択肢のなかに正解はない（このことは、回路図をみて、えっ、電源が交流？！、と思った時点でわかる）。その問題の作成者は(3)を正解にすると思うが、これは、作成者は、電位、電位差、という概念を正しく理解していないためと思われる（＊＊）。『電位は、a点はj4I、b点はj3I』もまちがい。問題の作成者は、ウマシカ、といわれてもしかたがない（最初の行の「・・・・」にはこれが入る）。
「これだけシリーズ理論」・・眉唾で読むこと。捨てて別の参考書に変えるのもいいですが、変えたところそれにも別の「・・・・」なことが・・、となる可能性大（「・・・・」はいたるところにいます）。

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＊＊そもそも、電位、電位差、という概念は直流回路（あるいは静電場）における概念のはず（回路の教科書、参考書の「電位、電位差の導入部分をの記述をみればわかる）。それを交流で使うと、電位は正負の範囲を変動し、電位差は正の範囲を変動する（それぞれ電位＝０、電位差＝0の場合以外）ことはわかっている。だから、よほど特別の場合以外、交流電圧について電位、電位差、という概念を適用して考えることはない（私はこれまで一度も「よほど特別の場合」に出会ったことがない）。

Answer 2

電験三種が無料で学べるコミュニティがあったので
質問してみるといいかもしれません。

【理論】電験三種合格サロン
https://line.me/ti/g2/d2iRJmgrZgbMkt_qkPujrQ

Answer 3

>>交流回路の基礎が分かっていないのかもしれません。
ご教授お願いいたします

十分すぎるほど考察されてますよ
試験に受かりたい人はそこまで考えずに、
公式を覚えて代入するだけですからね

Answer 4

そうですね
私もよくわかりませんが、どちらでもよいのかもしれません
a点はj4I、b点はj3I とすれば、Vab=28V
a点は3I、b点は4I とすれば、Vab=-28V
実に面白い
愉快になりました