インピーダンスのベクトル軌跡

出典：第一級陸上無線技術士国家試験（平成29年1月）

角周波数ω（≒周波数）が変化したときのコンデンサのインピーダンス変化についての問題です
コンデンサの特性を知っておけば簡単に解くことができます

インピーダンスについてですが、極力簡単に説明したいと思います
まず、インピーダンス軌跡の図を見てもらうと縦軸と横軸の2つの軸からなる平面になっています

これは複素インピーダンスと言われていて横軸＝実数、縦軸＝虚数を表しています
虚数って何？って人は深く知る必要はないので、そういうものなんだと思っていてください

ここでまずコンデンサの振る舞いですが

• 直流＝電気を通さない
• 交流＝電気を通す

という特性を持っています、どこかで聞いたことがある方も多いと思います
問題では直流や交流という言葉は出てきていませんが角周波数が0だと直流、角周波数が∞だと交流ということを表しています

つまり、コンデンサは次の性質になります
　角周波数ω＝0＝直流　のとき電気を通さない
　角周波数ω＝∞＝交流　のとき電気を通す

角周波数ω＝0のとき、コンデンサには電気が流れないのでａ－ｂ間の抵抗成分（インピーダンス）はRになります

いっぽう、角周波数ω＝∞のときはコンデンサに電気が流れるのでａ－ｂ間はショートされているのと等しくなるのでインピーダンスは０になります

ここまでで、ω＝0のときのインピーダンスはR、ω＝∞のときのインピーダンスは０となることがわかりました

では選択肢ををみてみると　

選択肢「２」と「３」が該当することになりますがどちらが正解でしょうか？

この問題でもう一点、知っておいてほしいことがあります
さきほど横軸は実数で縦軸は虚数という話をしましたが、コンデンサは実数、虚数のどちらの場合もあるけど、抵抗は必ず実数になる！という決まりがあります

よって抵抗Ｒが横軸（実数）にある選択肢が正解となります

答え「３」