インピーダンスについて。

質問

コンデンサの場合、電圧に対する電流の位相差がほぼ90度なのはなぜでしょうか。
先ず位相差とコンデンサについて軽く説明していただくとありがたいです。
授業中さっらっと言われて、えっみたいな。
お願いします。

回答No.2

tetsumyi · ベストアンサー

簡単に考えてみましょう。
コンデンサは電圧が掛かると一定の電気を貯める物です。
電圧を0Vから上げてゆくとその電圧になるまで電流が流れて電気が溜まります。
最大の電圧になると電流は流れなくなります。
次に電圧を下げてゆくとコンデンサから電流が逆に流れ出してきます。
0Vになってもさらに電圧を下げても（逆方向の電圧）流れ出す方向で流れます。
これを繰り返すと交流ですが、この状態をグラフにして見ると電流が電圧に対して位相が90度進んでいると言う結果になります。

物理では式の意味を良く知っていると当たり前のことばかりです。

回答No.1

snow16

コンデンサの容量値をC、コンデンサに貯えられている電荷をQ、
コンデンサの電極間の電圧をVとします。
そのとき、Q=CVですね。
ここでCは時間に依存しない定数、Q,Vが時間の関数として、両辺を時間で微分すると、CdV/dt=dQ/dt=Iになります。
V(t)=V0*cos(ωt)を代入すると、I(t)=-ω*C*V0*sin(ωt)が得られます。
cos(ωt)に対して-sin(ωt)は位相が90度進みますので、
電流は電圧に対して位相が90度進みます。
考え方の流れをたどってみると、位相差が90度になるのは、
電流が電圧の微分に比例するためだということに気付かれるのではないでしょうか。