質問: コンデンサーとコイル 現在高3の者です。コンデンサーとコイルを並列につないでスイッチを入れると、十分時間後にはコイルにのみ電流が流れて、コンデンサーはコイルと並列で電圧0だから電気量も0だというのは理解できるのですが、はじめの方はどういう状態なのでしょうか。スイッチ入れた瞬間はコンデンサーは導線とみなしていいからコンデンサーの方に電流が流れて電荷がたまったりしないのでしょうか????
回答: その通りです。いいセンスしています。 ただし、この回路を考える場合には電源の内部抵抗を考える必要があります。 内部抵抗がゼロだとするとスイッチを入れた瞬間にコンデンサに無限大の電流が流れます。 一方で十分時間が経つとコイルに無限大の電流が流れることになります。 どちらも現実にはありえない話です。 コンデンサだけを接続した場合は、スイッチを入れた瞬間に最大の電流が流れ時間と共に減少します。コンデンサの電圧は最初はゼロで時間と共に電源電圧に近づきます。 コイルだけを接続した場合には、スイッチを入れた瞬間には電流はゼロで時間と共に減少します。コイルの電圧は最初は電源電圧に等しく時間と共にゼロになります。 コンデンサーとコイルを並列にした場合は、スイッチを入れた瞬間には最大の電流が流れます。電圧はゼロですが徐々に増加します。 最終的には言われるようにコイルにのみ一定の電流が流れ、コイル(コンデンサ)の両端の電圧はゼロになります。、 途中の電圧/電流の変化はコイル、コンデンサ、電源の内部抵抗の3者の値によって徐々に一定の値になる場合と、振動しながら一定の値になる場合があります。 このような現象を過渡現象といいます。 下記urlでlcrが直列になった場合の動作を体験できますので試してみてください。 http://www.eml.hiroshima-u.ac.jp/gallery/education/java1/s_system/katogen/dc/index.html 参考urlから電気回路のシミュレーターがダウンロードできるので、実際に回路を作らなくても実験できます。 参考url:http://atmori.hp.infoseek.co.jp/cmaker/index.htm,http://f44.aaa.livedoor.jp/~diymod/index.php?circuitmaker