【RC直列回路】コンデンサの電圧式とグラフ

この記事では、RC直列回路におけるコンデンサの過渡応答の電圧式・グラフを求める方法についてまとめました。

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コンデンサの電圧とグラフ


下図のようなRC直列回路のコンデンサの電圧式はつぎのようになります。
\begin{eqnarray}
V_C(t)&=& V_i ( 1 – e^{-\frac{1}{RC}t} )\\
\tau&=&RC
\end{eqnarray}

変数 説明
$V_i$ 入力電圧

$R$ 抵抗値

$C$ コンデンサの静電容量
$V_C$ コンデンサにかかる電圧
$\tau$ 時定数(別名:緩和時間, 立ち上がり時間と反比例)

電圧式をグラフにすると以下のようになります。

抵抗にかかる電圧は時間$t=0$で$V_R=0$となります。
そして、時間が経過して定常状態になると$V_R=V_i$になります。
抵抗$R$、コンデンサの静電容量$C$が大きくなると立ち上がり時間(定常状態に達するまでの時間)は遅くなります。

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