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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第8章電気回路 (5)コンデンサーの働きその4 |
2023年1月28日 9時30分の記事 |
第8章電気回路 (5)コンデンサーの働き その4 前回迄に絶縁物(誘電体)を2枚の金属板で挟んだコンデ ンサーに”電荷を蓄える仕組み”、 と”電流が流れる仕組 み”についてお話をしました。 今回は、コンデンサーに交流を繋いだ場合の コンデンサ ーの振る舞いを中心に お話をいたします。その後、演習 問題を出題いたします。 1.電荷の蓄積とコンデンサーの両端電圧の関係 元々、 コンデンサーは、 誘電体の両側に 2 枚の金属の 板を向い合わせにした構造ですので、直流でも交流でも コンデンサーの内部(2枚の金属板の間) を貫いて電流は 、流れません。 よって、電流が流れるとしているのは、 コンデンサーの両 端の導線のみです。 コンデンサーそのものを 貫通して電流が流れる訳では、 ないのですが、コンデンサーの両端の導線に流れる電流 の向きが同じですので、コンデンサーをブラックボックスと し 両端に繋がれた導線のみを見ますとコンデンサーを貫 いて電流が 流れている様に見えます。 まるでマジックの 様です。 皆様は、Q=C・Vと言う大変重要な式を覚えられている事 と思います。Q は、電荷。C は、コンデンサーの 静電容量 、そしてV は、コンデンサーの両端電圧です。 静電容量:C のコンデンサーに電荷:Q が貯まるにつれて コンデンサーの両端電圧:Vが高くなると言う事を表してい ます。 ![]() 注・・・上の図のギザギザの線は、 抵抗を表しています 。現在の試験問題では、 長方形で表されていま す。 上の図の様に コンデンサーと抵抗を直列につなぎ時間t1 にSW(スイッチ)を入れます。 その時の コンデンサーに流れる電流(正確には、コンデン サーの両端の導線に流れる電流) とコンデンサーの 両端 電圧をグラフにしたものが下の図です。 ![]() t1で電流は、一瞬にしてMAXとなり、急激に減少して電流 が流れなくなります。 一方電圧は、t1 の瞬間は、0 [V] で すが急激に電圧が高くなり 電池の電圧と 同じ電圧になり その後は、変化が有りません。 この図は、Q=C・V そのものを表したグラフとも言えます。 電荷の移動(つまり電流 )により コンデンサーに電荷が貯 まっていくに従い、電圧が高くなります。やがて、コンデン サーに 電荷が最大に貯まったところで コンデンサーの両 端電圧が電池の電圧と同じになり 電荷の移動 (電流)が 止まります。その間、コンデンサーの両端電圧が高くなる に従って、電池とコンデンサーの両端電圧との差が小さく なり電流が減少していきます。 注意:コンデンサーの両端電圧が電池の電圧と同じV[V] になり、 抵抗による電圧降下がないのは、 抵抗に 電流が流れないからで、I・R = 0 [V] となる為です。 2.コンデンサーに繋がる交流 続きは、記事をお買い上げの上お読み下さい。 [受験クラブより] 貴方の受験される航空無線通信士は、自己投資に値し ない資格なのでしょうか? 新コロナ・ウィルスで中々外へも出掛けられい今だから こそ、受験勉強をしてみるのも良いのでは、ないでしょ うか? 合格を手にするかどうかは、貴方次第なのです。 「時は、金なり」と言いますが、50円を有効に使えていま すか?。 本文には、見本部分の数倍の重要な記事が書いてあり ます。 特に2月期の試験は、航空大学校の入学や就職にと大 変重要な試験になります。 独学が難しい事は、特集記事でお話した通りです。 試験迄は、思った程、時間がありません。 時間を無駄にして後悔されない様、是非、本文をお読み 下さい。 |
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[カテゴリ:無線工学] |
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