RC並列回路に交流電流を流す実験を行いました。(コンデンサー、抵抗はそれぞれひとつずつです)
抵抗Rに流れる電流をIr=V/R
コンデンサーに流れる電流をIc=d(CV)/dt
とすると、電荷量は電流を時間で積分して求められると思います。
コンデンサーの方は積分した結果、Q=CVと求まり、抵抗の方はVt/Rとなりました。
ここで質問なのですが、抵抗の電荷量において、縦軸を電荷量、横軸を電界とすると、楕円が得られると言われました。
コンデンサーではQ=CVなので縦軸を電荷量、横軸を電界とすると直線が得られることがわかるのですが、抵抗で楕円を描く理由がわかりません。
ご教授お願いします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
こんにちは。
色々、不可解なところがあります。
>>>
コンデンサーに流れる電流をIc=d(CV)/dt
とすると、電荷量は電流を時間で積分して求められると思います。
コンデンサーの方は積分した結果、Q=CVと求まり、
いえ。そうはなりません。
入力(V)が正弦波であれば、
V = V0・sin(ωt)
とおいて、
Q = CV = CV0・sin(ωt)
Ic = dQ/dt = ωCV0・cos(ωt)
となり、電荷と電流の位相が90°ずれます。
>>>抵抗の方はVt/Rとなりました。
それも誤りです。
Ir = V/R = V0・sin(ωt)/R
∫Ir・dt = -V0・cos(ωt)/(ωR)
>>>抵抗の電荷量において、縦軸を電荷量、横軸を電界とすると、楕円が得られると言われました。
「電界」がどこから降ってきた言葉なのかわかりません。
いずれ、sin が縦軸で cos が横軸、あるいは、その逆であれば、
グラフは楕円になります。
なぜならば、
円の方程式は、
x = rsinθ
y = rcosθ
楕円の方程式は、
x = asinθ
y = bcosθ
なのですから。
以上、ご参考になりましたら。
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