容量リアクタンス

コンデンサー交流電源に接続すると、電流位相電圧の位相よりもだけ進む。
コンデンサーの
電圧電流実効値について、
が成立し、容量リアクタンスと言う。

交流電源に静電容量Cのコンデンサーを接続した回路を考えます。
交流電源の
電圧とすると、公式: (コンデンサーを参照)より、コンデンサーの極板が蓄えている電気量Qは、
 ・・・@
この極板に流れ込む電流Iは、
 (電流モデルを参照) ・・・A
コンデンサー両端の電圧Vと、電流Iの関係を右図に示します。
右図を見ると、
電圧の正弦波を時間軸の負の方向(過去に戻る方向) (位相で言えば)平行移動したものと電流の正弦波とで、位相がそろうことが分かります。
コンデンサーでは、
電流電圧の位相がずれていて、電流の位相が電圧の位相よりもだけ進んでいます。逆に言うと、電圧の位相は電流の位相よりもだけ遅れています。
「進む」と言うのは、変化が早く起こる、という意味で、「遅れる」というのは、変化が遅くなってから起こる、という意味です。この事実は非常に覚えにくいので、@式を微分してA式を得るところから、
電流電圧の位相の関係を考えるようにしてください。

電圧の実効値は、
電流の実効値は、
これより、コンデンサーの電圧電流の実効値について、オームの法則と類似した関係:
があり、交流において、抵抗のような働きをしていることがわかります。この容量リアクタンスと言います。容量リアクタンスの単位は抵抗と同じくです。
但し、オームの法則と違って、瞬間値については、
という関係は成り立たないので注意してください。


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