積分回路についての疑問

質問

初めての質問なので言葉使いが下手ですか、ぜひアドバイスをください。お願いします。
　ある電気的な実験を行いました。回路には、「抵抗Ｒ１」と「抵抗Ｒ２＆コンデンサーＣ」の並列回路（積分回路）を組み込んでいました。　そこに、様々な周波数の電流（電圧）を流し、「抵抗Ｒ１」と「抵抗Ｒ２＆コンデンサーＣ」の合成インピーダンスを求めました。理論的に、コンデンサーは周波数に依存性があり、高周波になるほど抵抗値は減衰すると考えられます。
　よって、ある周波数を越えてからは、、「抵抗Ｒ１」と「抵抗Ｒ２」の並列回路になり合成インピーダンスは変動しなくなると考えられます。
　しかし、実験を行った結果、約１００[kHz]までは、実験値と論理的な値はほとんど同じになったのですか、約１００[kHz]を越える電流（電圧）を回路に流したところ合成インピーダンスは急に減衰してしまいました。
　なぜなのでしょうか？？ぜひ、するどいアドバイスをお待ちしています。
　よろしくお願いします。

回答No.6

noname#101087 · ベストアンサー

>理論値の場合インピーダンスは、909[Ω]以下にならないことはわかります。
>しかし、実験結果から909[Ω]以下になってしまいました。
>その理由がわからなくて困ってます。 ....

どのような部品を使いどんな配線で接続してるのか不明なので、推測だけですが....。
高い周波数でインピーダンスが下がるというから、「浮遊容量（寄生容量、ストレーキャパシタ）」がきいているのでしょう。

[参考ページ] 回路図に現れないコンデンサ
http://www2.tky.3web.ne.jp/~kiyoshi3/m_basic/part_x0.htm#stray_cap

お礼

アドバイスありがとうございます。
・・・「浮遊容量」。初めてその言葉を聞き、少し調べて見ました。
浮遊容量：配線のための電線やパターン、部品内部の端子間が持つ静電容量。直流や低周波では無視できるが、高周波になると回路の動作に色々な影響を与える。

確かに、この実験で低周波では理論値どうりなのに、高周波になるほど変化がありました。すごく、この「浮遊容量」という現象に近い気がします。

これで、僕の悩み（モヤモヤ）が晴れた気がします。
本当にありがとうございました。

回答No.5

noname#101087

[誤記訂正]
純粋なR,C ならばインピーダンスが「909オーム」以下にはなり得ません。

補足

回答ありがとうございます。
理論値の場合インピーダンスは、909[Ω]以下にならないことはわかります。
しかし、実験結果から909[Ω]以下になってしまいました。
その理由がわからなくて困ってます。

お願いします。

回答No.4

noname#101087

>R,Cの素子値は?
>・・・抵抗値のことでしょうか？Ｒ１は１[ｋΩ]、Ｒ２は１０[kΩ]、Ｃは0.015[μF]となっています。
>インピーダンスが最低になる周波数は？
>・・・理論的に計算すると周波数１０[kHz]で約９０９[Ω]よなりました。そして、実験では、１[MHz」で約５９５[Ω]となりました。

純粋なR,C ならばインピーダンスが90.9オーム以下にはなり得ません。
抵抗やコンデンサーに寄生L,C があるのです。
R1,R2,C のおのおの単体でのインピーダンスを測定してみて、容疑者の割り出しを試みるのが早道のようです。

お礼

抵抗やコンデンサーに寄生L,C があるのですか。
なるほど～今度はおのおののインピーダンスを出してみます。
ありがとうございます。

回答No.3

noname#101087

>.... １００[kHz]を越える電流（電圧）を回路に流したところ合成インピーダンスは急に減衰してしまいました。
>　なぜなのでしょうか？

抵抗素子に寄生するLのせいだと思われます。

(1) 抵抗の寄生容量(C)だけなら「インピーダンスはゆるやかに減少」しますが...。
(2) Cと直列の抵抗素子には寄生インダクタンス(L)があるでしょう。
直列Cとの共振周波数ちかくで「インピーダンスは急に減少」しそうです。

抵抗素子は何？
R,Cの素子値は?
インピーダンスが最低になる周波数は？.....

補足

アドバイスありがとうございます。そして、こちらの説明不測ですいませんでした。
抵抗素子は何？
・・・すいません、よくわからないです。
R,Cの素子値は?
・・・抵抗値のことでしょうか？Ｒ１は１[ｋΩ]、Ｒ２は１０[kΩ]、Ｃは0.015[μF]となっています。
インピーダンスが最低になる周波数は？
・・・理論的に計算すると周波数１０[kHz]で約９０９[Ω]よなりました。そして、実験では、１[MHz」で約５９５[Ω]となりました。

回答No.2

mazimekko3

なにで測定したのでしょう？
交流ブリッジ？それとも電圧計&電流計？

補足

説明不測ですいませんでした。
一応、オシレータとオシロスコープを実験に用いました。
そのほか、不足の事があれば何でも聞いてください。

回答No.1

Cupper

CとRなのでハイパスフィルターになっていると思われます。
in　　　　　　　　out
──（Ｃ）─┬─
　　　 　　　（Ｒ）
─────┴─

これは典型的なハイパスフィルターです
※ＣとＲを入れ替えるとローパスフィルターになります。

補足

アドバイスありがとうございます。
一応、実験ではローパスフィルタを用いたのですが・・・。

┬―――(電源)――――┬
｜　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　　　　　　――(R2)――｜
｜　　　　｜　　　　　　　　　｜
｜　　　　｜　　　　　　　 (R1)
｜ 　　　 ｜ 　　　　　　　　 ｜
―――――――(Ｃ)―――

こんな感じです。下手な回路図ですいません。