コンデンサーは電圧降下 起電力??

キルヒホッフ第2法則は起電力＝電圧降下だと思いますが、コンデンサーは起電力か電圧降下のどちらに入れればよいのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2024/04/08 23:35

電圧降下(電位降下)と対になるのが電圧上昇(電位上昇)です

電源であれ、抵抗であれ、コンデンサーであれ
それらをまたいだ時に電位が上昇するなら、電位上昇(電圧上昇)
またいだ時に電位が下がるなら
電位降下(電圧降下)
と、捉えれば何も混乱はありません

例
コンデンサーを正極から負極へとまたぐとき→電位が下がるから電圧降下として扱う
コンデンサーを負極から正極側へ超える時は、電位が上がるから
電圧上昇として扱う

この回答へのお礼

なるほど
納得できました！
ありがとうございました

お礼日時：2024/04/08 23:47

No.5 回答者： endlessriver 回答日時： 2024/04/09 08:41

これは、起電力や電圧を理解していないと誤解の生む表現です。

以下のように、留意・指定すべきは、電流の向きと各要素の電圧
の向きで(電池の電圧の向きは与えられる)、起電力は直接考える
必要はない。


普通の電池・電源では「起電力＝電圧」です。つまり、普通、起
電力と言っている物は電圧です。したがって、電圧則は各要素の
「電圧」に関する法則です。

そして電圧則は閉回路について
　ΣVi=0
です。そしてこの閉回路には「向き」があります。この向きは
普通、電流の向きに取ります。つまり、電圧則を適用するには
　・閉回路の電流の向き
　・各要素真電圧の向き
を指定する必要があります。当然、これらの向きは、実際と一
致するように取るのが常識です。すると、結果にーが付かず面
倒が避けられます。

通常、主要な電池電圧Eの－から+に向かって、電流を指定し、
その他の素子の電圧Viは電流が+からーになるように指定はます
ので、
　ΣVi=ΣVi-E=0 → ΣVi=E
が成り立つという具合です(他の電池E'が回路に含まれ、電流が
+からーに流れれば ΣVi-E+E'=0)。



注意として、過渡現象のCの場合、指定した電圧の+側に電流が
流れこむときは　i=dQ/dt、－側に電流が流れ込むときは
　i=-dQ/dt　となる。


なお、起電力や電圧則の証明(電流則の証明はよくみかける)に
ついては、まともな説明はほぼ無いので難しいことを考えても
得るものは無く、暗記するしかない。

この回答へのお礼

そうなのですね
とても丁寧にありがとうございました(o*。_。)oペコッ

お礼日時：2024/04/09 09:51

No.4 回答者： masterkoto 回答日時： 2024/04/09 00:39

キルヒホッフの電圧の法則を考えるとき、

一例として
(起電力とか、電源電圧
と言う事からは離れて)
電圧上昇の総和＝電位降下の総和…1
と、言う式を意識すると良いと思います

参考例
直流電源とコンデンサー1とコイルとコンデンサー2が直列で
電源電圧＝12ボルト
コンデンサー1と2は要領が等しく
それぞれ3ボルトまで充電されているとき、コイルには誘導起電力6ボルトが生じている
このとき、コンデンサー1と2とコイルの電圧の向きは同じで、電源の電圧の向きだけが逆向き

今回はトリッキーに
電源をプラスからマイナス極へ超える向きにループを巡る式を立ててみる
→電圧源をプラスからマイナスへ超えると、電位が12ボルト下がるから
これは電位降下の総和の方へ充てる
→このあと、コイル、コンデンサー、コイルを超えると
順に、電位が3ボルト、6ボルト、3ボルト上がるから、これらは、電位上昇の総和へ充てる
→1式へあてはめると
3+6+3＝12

ループをこれとは逆にたどる場合は
電位上昇と電位降下が入れ替わるので
1式にあてはめると
12＝3+6+3
となります

文字式の時もこの要領で立式です

この回答へのお礼

なるほど
電圧上昇の総和＝電位降下の総和でやった方がいいかもですね。
これからはそのようにやってみたいと思います！

お礼日時：2024/04/09 09:50

No.3 回答者： masterkoto 回答日時： 2024/04/09 00:19

定常状態なのか、過度状態なのか

によって話しが変わります
また、同じコンデンサーであっても、ループを巡る向きによって電圧降下にもなりますし、電圧上昇にもなります
(ループを反時計周りに巡り、立式するとき、コンデンサー1が電圧降下なら
ループを時計周りで立式のときは
コンデンサー1は電位上昇)

この回答へのお礼

なるほど
ありがとうございましたm(__)m

お礼日時：2024/04/09 00:22

No.2 回答者： masterkoto 回答日時： 2024/04/08 23:49

別解釈

電位に関する等式だと思って立式するのも有りです

例
起電力3ボルトの電圧源と
コンデンサーからなるループを考える(充電が完了した場面を考える)
電圧源のマイナス極を接地する

→電圧源のマイナス極からスタートして、ループを一回りするときの電位を考える

まず、電圧源マイナス極0ボルトから
プラス極へと超える時に
電位が上がるから
まずは
+3
導線を巡ってコンデンサーの正極板にたどり着き、負極板へと超える時に、電位が3ボルト下がるから
+3-3
これが負極板の電位であり電圧源マイナス極の電位に相当するから
+3-3＝0

この回答へのお礼

今頂いたものとは関係ないかもですが、コンデンサー、コイル、コンデンサーの順の直列回路でコンデンサーの電位がV₁V₂なら起電力はコイルで電圧降下はコンデンサーですよね。
また、大学入試でコンデンサーって電圧降下になること多くないですか？

お礼日時：2024/04/09 00:08