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抵抗なしで交流または直流とコンデンサをつなぐと
コンデンサにかかる電圧は交流と直流にかかる
電圧と全く同じ値(交流なら同じ波形)になるのでしょうか?

また、上の回路に抵抗をコンデンサと直列につないだ場合、
(過度てきな意味で)どのようになるのでしょうか?

よろしくおねがします。

教えて!goo グレード

A 回答 (2件)

>コンデンサにかかる電圧は交流と直流にかかる


>電圧と全く同じ値(交流なら同じ波形)になるのでしょうか?

最初はとてつもない大電流(突入電流)が一瞬に流れて、その後同じ電圧(交流の場合は電圧の大きさだけでなく位相も同じ)になります。
とてつもない電流は、理想状態では∞、実際は電源や配線の銅線等の直列抵抗分で∞にはならず有限の大きな電流になります。
大きな容量のコンデンサーの場合は危険ですので、直列に抵抗を入れて突入電流の上限を制限してやらないといけませんね。

>上の回路に抵抗をコンデンサと直列につないだ場合、
(過度てきな意味で)どのようになるのでしょうか?
直列につなぐ抵抗が大きくなるほど、過渡的な突入電流の最大値が電圧源の電圧を抵抗で割った値に制限されます。
コンデンサーの両端の電圧Vc(t)は、直流電源の場合は過渡的に

Vc(t)=E{1-e^(-RCt)}

といった指数的に電圧となって増加していき、最終的には電源電圧と同じになります。
RやCが大きいほど最終電圧になるのに時間がかかります。

交流電圧の場合は、過渡的な電圧Vc(t)は、0[V}から徐々に大きくなりますが、最初の電圧の初期値の影響を受けます。そして、最終的には 
Vc=E/(1+jωCR)=E/√{1+(ωCR)^2},
位相=-arctan(ωC/R)[rad]
となります。ω=2πf, fは交流電源の周波数(Hz)です。
この場合も過渡的な突入電流をRで制限したり、交流の瞬時電圧が0ボルトの時にRC直列回路に交流電圧を接続すると初期の過大な突入電流を避けることが出来ます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
I = C(dV/dt)ですね。
この傾きをかんがえれば
info22さんが言っている大電流が理解できました。

そして、抵抗を直列につなぐ意味は、
I = V/R にすることで大電流を和らげるために
ひつようなものだったのですね。

大変参考になりました。
ありがとうございます。

お礼日時:2009/11/15 19:10

電圧の波形としては同じ位相で同じ電圧です。

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この回答へのお礼

ありがとうございます。やはり抵抗がないと同じ電位差になるのですね。参考になります。

お礼日時:2009/11/15 18:59

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