電磁気

交流とコンデンサー

前回までに,交流電圧をかけた抵抗とコイルの特徴について学びました。 残る1つはコンデンサー。 コイルと似ている部分,異なる部分に注意しながら読み進めてください!

コンデンサーと位相のずれ

抵抗 → 電流の位相は電圧と同じ

コイル → 電流の位相は電圧よりも遅れる

ということでしたが,コンデンサーの場合,電流の位相は電圧よりも進みます。

(「位相が進む」って何?という人は前々回の記事で復習しましょう!)

上の説明では電圧の位相を基準にしていますが,逆に電流の位相を基準にすれば「電圧の位相は電流より遅れる」とも表現できることに注意しましょう。


電流と電圧の関係

コイルは交流に対して “抵抗と同じはたらき” をする(=コイルはリアクタンスをもつ)ことを,前回学習しました。

実は,コンデンサーもコイルと同様,交流に対して抵抗と同じはたらきをする(=コンデンサーもリアクタンスをもつ)ことが知られています!

リアクタンスの式こそちがいますが,電流と電圧の関係などはコイルと同様に考えられるので,まとめておきましょう。

消費電力の平均

最後にコンデンサーでの消費電力の平均を求めて終わりにしましょう。


このように,コンデンサーの消費電力の平均は0であることがわかります。コイルと同じ結果!

今回まで3回に渡って,抵抗・コイル・コンデンサーのそれぞれと交流との関係についていろいろ見てきました。 いろいろ興味深い性質もあったので,最後にそれらをまとめておきましょう!

今回のまとめノート


時間に余裕がある人は,ぜひ問題演習にもチャレンジしてみてください! より一層理解が深まります。

【演習】交流とコンデンサー交流とコンデンサーに関する演習問題にチャレンジ!...

次回予告

実際に回路を組むときは,部品を1個だけつかうなんてほぼありえません!

部品が複数接続された交流回路に対して何が成り立つかについて考えていきます。

インピーダンスと位相のずれ抵抗だけ or コイルだけ or コンデンサーだけの交流回路は簡単ですが,これらが複数組み合わされた場合はどうすればいいのでしょうか?...