LCR回路におけるコンデンサー電圧の減衰振動

LCR回路において、階段状電圧を加えると、低周波発振器の方形波の入力に対してコンデンサー電圧が減衰振動するのはなぜでしょうか。
いくら調べてもわからなかったので回答よろしくお願いします。

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2015/11/17 07:16

リンギングか共振か見極めないと、いい加減な判断で現象の記述をすると誤るかもね。

「コンデンサーの電圧は減少するがコイルの電流が増加するようなことを記述すればよいでしょうか」はど素人向きの説明にはなっても、リンギングも共振も旧知の現象ですから文献などをよく調べれば論理的な説明ができると思いますよ。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
もう少し深く調べてみようと思います。
無知なわたしに何度も丁寧に教えて下さりありがとうございました。

お礼日時：2015/11/17 19:24

No.5 回答者： isoworld 回答日時： 2015/11/15 14:25

「コンデンサー電圧が減少しコイルに電流が流れ始めるような現象」だとすれば、ＣとＬで共振回路が出来て振動しながら減衰しているのかもね。

共振周波数ｆは、ｆ＝１／２π√ＬＣ　[Hz]となります。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
実は実験を行いその考察で困っていたのですが、実験の主旨としてはそのようなことだと思っています。
エネルギー保存式を示し、コンデンサーの電圧は減少するがコイルの電流が増加するようなことを記述すればよいでしょうか…？

お礼日時：2015/11/16 20:48

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/11/15 14:20

>ラプラス変換というのは初めて聞きましたが

ラプラス変換は、理論は難しいですが、使い方は簡単です。
使い方を覚えれば、線形微分方程式が、機械的に手順を踏んで
公式をあてはめるだけで簡単にとけるようになります。

取りあえず手順と公式だけを学んでみては？
1~2日くらいで頭に入ります。見える世界がぐっと拡がりますよ。

http://www.ice.tohtech.ac.jp/~nakagawa/laplacetr …

この回答へのお礼

再びの回答ありがとうございます。
ラプラス変換、とても興味を持ちました。
しかしわたしは化学系の学科に所属しており大学の勉強ではそこまで求められないと思うので、ざっと理解する程度に目を通しておきたいと思います。

お礼日時：2015/11/16 20:45

No.3 回答者： isoworld 回答日時： 2015/11/15 07:32

リンギングはインピーダンスのミスマッチ（不整合）によって発生します。

方形波の信号を送り出す低周波発振器の出力インピーダンスとリンギングが発生するという入力回路のインピーダンスが不一致だと、送り出した方形波の信号が伝送路を通じて入力回路に入るときに反射が起こり、それが送信側（低周波発振器）に戻るんです。戻った信号は送信側（低周波発振器）で再び反射し、それが入力回路へ伝わって入力側でまた反射します。これが繰り返されて方形波の立ち上がり部分と立下り部分で減衰振動が起こります。集中定数回路ではなく分布定数回路の理解が必要です。「分布定数回路」「反射」でも検索してみてください。
（参考）http://www.altima.jp/column/fpga_edison/ringing. …

この回答へのお礼

再びの回答わざわざありがとうございます。
早速リンク拝見しましたが、どうやらグラフが全く違うものなのでこれとは違う現象のように感じられましたが、よくわかりません。
回路の不整合？というよりはコンデンサー電圧が減少しコイルに電流が流れ始めるような現象だと思うのですが、どうでしょうか…。

お礼日時：2015/11/15 13:59

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/11/14 23:00

直列LCR回路のこと？

階段状の信号は、ステップの和なので、ステップ応答がわかれば
計算可能です。

直列LCR回路のステップ応答は微分方程式を組めば比較的
簡単に求まります。線形なのでラプラス変換を使うのが定石。

http://alk.fam.cx/tfunc_040.html

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
直列LRC回路のことであってます。
早速リンク拝見しました。ラプラス変換というのは初めて聞きましたが、むずかしいですね…。

お礼日時：2015/11/15 13:55

No.1 回答者： isoworld 回答日時： 2015/11/14 21:18

いわゆる「リンギング」のことでしょうかね。

リンギング現象については、この用語をキーワードにしてネット検索すれば、必要な情報が出てきます。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
リンギングというのは初めて耳にしました。早速検索してみたところ、電気機についてのページがたくさん出てきましたが、よくわかりませんでした。
これはLRC回路とどのような関係があるのでしょうか…？
化学系の学科に在籍しておりまして、物理についてはさっぱりなもので、詳しく説明いただけるとありがたいです。

お礼日時：2015/11/14 21:41