時定数と抵抗

質問

ＲＣ回路で時定数を求める実験を行いました。
コンデンサは変えず、抵抗を変えたんですが、なぜ抵抗値によって時定数が変化するんでしょうか？
τ＝ＲＣの式から、抵抗値を大きくすれば時定数も大きくなるというのはわかるんですが、他にも要因があるのでしょうか？お願いします。

回答No.1

se-ichi06 · ベストアンサー

電気科卒です。判りやすく説明します。
コンデンサに蓄えられた電気が抵抗を通して放電される様子を思い浮かべてください。

抵抗が大きいと緩やかに放電しそうですよね？
抵抗が小さいと放電が早そうですよね？

抵抗の両端を電線で短絡すると、バチッという音とともに激しく放電します。
これは抵抗がごく小さいために発生します。

イメージ出来ましたか？

面白いサイトを見つけましたので、リンクを載せておきます。

参考URL：

http://nkiso.u-tokai.ac.jp/phys/exp/titles/timecont.htm

お礼

大変参考になりました。ありがとうございます。

回答No.2

noname#60878

回路にもよりますが、一般的なアナロジーで説明します。

バケツに水道で水を注ぎます。
バケツがいっぱいになる時間はどうやって決まるか。
バケツの大きさと、単位時間あたりの水の流れる量です。
ここで、バケツの大きさをコンデンサの容量、
水道の水の出方を電流の大きさと考えてください。

この電流の大きさは、電気回路ではどうやって決まるか。抵抗が大きい→電流が小さくなる。

水の出方が半分になればバケツに水が溜まるまでの時間は倍になる。抵抗が倍→電流が半分→時間が倍。

実際の(普通の)ＲＣ回路では、水道の水とは異なり、電流は時間とともに小さくなり、コンデンサの電圧は時間に比例せず、カーブを描きます。コンデンサに電気が溜まるにつれてコンデンサの電圧が上がり、電源側との電圧の差が小さくなるため、抵抗を流れる電流が小さくなるからです。

実際の回路では・・・抵抗の非直線性とか、コンデンサの漏れ電流とか、いろいろい複雑な条件があって、なかなか理想どおりには行かないのですが・・・