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コンデンサーを含む回路

コンデンサーを含む回路

以下のように、コンデンサーを含む回路を考えます:


以下、コンデンサーは全く充電されていない(電荷を蓄えていない)とし、電池には内部抵抗がないとします。


スイッチを入れた瞬間では、コンデンサーの電気量Q=0 なので、コンデンサーは抵抗0の導線とみなせます。

したがって、抵抗に加わる電圧V_R=E となります。

流れる電流 I = E/R です。



スイッチを入れてから少し時間が経つと、コンデンサーが充電され始め、電気量Qが蓄えられます。

コンデンサーに加わる電圧V>0 となります。

(コンデンサーの電気容量がCならば、V=Q/C でVの値を求めることができます)

抵抗に加わる電圧は E-V となります。

I=(E-V)/R です:

(スイッチを入れた瞬間よりも電流は小さくなります)


V=E となったとき、コンデンサーの充電が完了し、電流が回路に流れなくなります。

このとき、コンデンサーの部分は断線している、すなわち回路がつながっていないとみなすことができます。

流れる電流 I = 0 です。


ちなみに、問題などによっては、スイッチを入れる前に、コンデンサーにある程度の電荷が蓄えられている場合を考えたりもします。このようなときは、スイッチを入れた瞬間でも、コンデンサーを抵抗0の導線とみなすことはできません。充電途中の状態からスタートする、と考えなくてはなりません。
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