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コンデンサの過渡現象

1．目的

　ある状態から次の新しい定常状態に移行するまでの，電圧や電流が変化する過渡状態を示す現象を過渡現象という．本実験では充電，放電時の電圧変化を測定し，時定数と周波数の関係について考察する．
2．原理

2－1．過渡現象

　RC直列回路に直流定電圧源とスイッチを接続してスイッチをオンにすると，その直後の限られた時間に回路内の電圧や電流が変化し(過渡現象)やがて一定値に落ち着く(定常状態)これをステップ応答という．過渡現象はスイッチのオンオフだけでなく，入力波形の変化によっても生じる．
2－2．CR回路の過渡現象
図1　CR直列回路

2－2－1．充電

　図1の回路において時間t＝0でSWを閉じると，電流Iが流れコンデンサCが充電される．その時のR両端の電圧VRとC両端の電圧VCは以下のようになる．

VR＝E

VC＝E(1－)

2－2－2．放電

　図1の回路においてSWをオフにすると，電流Iがん枯れコンデンサCが放電される．その時のR両端の電圧VRとC両端の電圧VCは以下のようになる．

VR＝－E

VC＝E

3．使用機器

表1　使用機器...

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