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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。

A 回答 (1件)

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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この回答へのお礼

ありがとうございました。とても参考になりました。

お礼日時:2008/12/21 09:00

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