容量リアクタンス 関連問題
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コンデンサーを交流電源に接続すると、電流の位相は電圧の位相よりも
だけ進む。
コンデンサーの電圧、電流の実効値
，
について、
が成立し、
を容量リアクタンスと言う。
交流電源に静電容量Cのコンデンサーを接続した回路を考えます。
交流電源の電圧を
とすると、公式：
(コンデンサーを参照)より、コンデンサーの極板が蓄えている電気量Qは、
･･･①
コンデンサー両端の電圧Vと、電流Iの関係を右図に示します。
右図を見ると、電圧の正弦波を時間軸の負の方向(過去に戻る方向)に
(位相で言えば
)平行移動したものと電流の正弦波とで、位相がそろうことが分かります。
コンデンサーでは、電流と電圧の位相がずれていて、電流の位相が電圧の位相よりも
だけ進んでいます。逆に言うと、電圧の位相は電流の位相よりも
だけ遅れています。
「進む」と言うのは、変化が早く起こる、という意味で、「遅れる」というのは、変化が遅くなってから起こる、という意味です。この事実は非常に覚えにくいので、①式を微分して②式を得るところから、電流と電圧の位相の関係を考えるようにしてください。
電圧の実効値は、
電流の実効値は、
これより、コンデンサーの電圧と電流の実効値について、オームの法則と類似した関係：
があり、交流において、
が抵抗のような働きをしていることがわかります。この
を容量リアクタンスと言います。容量リアクタンスの単位は抵抗と同じく
です。
但し、オームの法則と違って、瞬時値については、
という関係は成り立たないので注意してください。
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