RLシリーズ回路解析
RL回路とは何か
RL回路（またはRLフィルターやRLネットワークとも呼ばれる）は、抵抗（R）とコイル（L）が接続され、電圧源または電流源によって駆動される電気回路を指します。
理想的な形の回路では、抵抗があるため、RL回路はエネルギーを消費します。これはRC回路やRLC回路と同様です。
これに対して、理想的な形のLC回路では、抵抗がないためエネルギーを消費しません。ただし、実際には、部品や接続線の非ゼロの抵抗により、多少のエネルギーが消費されます。
抵抗RとコイルLが直列に接続され、Vボルトの電圧源で駆動される簡単なRL回路を考えます。回路を通る電流をIアンペアとし、抵抗とコイルを通る電流をそれぞれIRとILとします。両方の要素と回路の電流は同じであるため、IR = IL = Iとなります。また、抵抗とコイルの電圧降下をそれぞれVRとVLとします。
この回路にキルヒホッフの電圧法則を適用すると、以下のようになります：
RL回路のファゾル図
直列RL回路のファゾル図を描く前に、抵抗とコイルにおける電圧と電流の関係を理解する必要があります。
抵抗
抵抗の場合、電圧と電流は同じ位相であり、位相差はゼロです。
コイル
コイルの場合、電圧と電流は位相がずれています。電圧は電流よりも90度先行します。
RL回路
直列RL回路のファゾル図を描く手順は以下の通りです：
ステップ1. 直列RL回路では、抵抗とコイルが直列に接続されているため、両要素および回路の電流は同じです。つまり、IR = IL = Iです。したがって、水平軸上に電流ファゾルを基準として描きます。
ステップ2. 抵抗の場合、電圧と電流は同じ位相です。したがって、電流ファゾルと同じ方向に電圧ファゾルVRを描きます。つまり、VRはIと位相同じです。
ステップ3. コイルでは、電圧は電流よりも90度先行するため、コイルの電圧降下VLを電流ファゾルに対して垂直に描きます。
ステップ4. ここで、二つの電圧VRとVLがあります。これらの二つの電圧の合成ベクトルVGを描きます。例えば、
そして、直角三角形から、位相角θを求めることができます。
結論：純粋な抵抗回路では、電圧と電流の位相差はゼロであり、純粋なコイル回路では、位相差は90度ですが、抵抗とコイルを組み合わせた直列RL回路では、位相差は0度から90度の間になります。
直列RL回路のインピーダンス
直列RL回路のインピーダンスは、交流の流れを妨げます。直列RL回路のインピーダンスは、抵抗（R）と誘導リアクタンス（XL）の効果を組み合わせたものです。オームで表されるインピーダンスZは以下の式で与えられます：
Z = (R2 + XL2)0.5 そして、直角三角形から、位相角θ = tan– 1(XL/R)。
直列RL回路の解析
直列RL回路では、周波数f、電圧V、抵抗R、及び誘導性Lの値が既知であり、直接的に誘導リアクタンスやインピーダンスを測定する器具はありません。そのため、直列RL回路の完全な解析を行うには以下の手順を踏みます。
ステップ1. 周波数とコイルの値が既知であるため、まず誘導リアクタンスXLを計算します：XL = 2πfL オーム。
ステップ2. XLとRの値から、回路全体のインピーダンスを計算します：
ステップ3. 回路全体の位相角θを計算します：θ = tan – 1(XL / R)。
ステップ4. オームの法則を使用して、全電流Iを計算します：I = V/Z アンペア。
ステップ5. オームの法則を使用して、抵抗RとコイルLの電圧を計算します。抵抗とコイルは直列に接続されているため、両者の電流は同じです。
RL回路の電力
直列RL回路では、一部のエネルギーは抵抗によって散逸され、一部のエネルギーはコイルによって交互に蓄積され、放出されます。
電圧源Vによって瞬時に供給される電力はP = VI（ワット）です。
抵抗によって熱として散逸される電力はP = I2R（ワット）です。
コイルにエネルギーが蓄
