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コンデンサーの充放電に関して
正弦波交流電源、スイッチ、抵抗、コンデンサーの直列回路に スイッチをオンにして、矩形波(方形波)ではなく正弦波パルス(半波)を 印加してコンデンサーを充電したら、コンデンサー間の充電波形(オシロスコープで観測)はどうなるのでしょうか? 矩形波パルス印加なら、微分方程式で式は導けますが… 実験すればわかることですが、急いでいます。 時定数(CR積)は特に定めません。概略(時定数抜きで)を教えていただければ こちらで時定数については検討します。
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いそいでいるようで・・まにあったかな? 全部微分方程式でとけますよ 電源Vsin(ωt+a)として 0<t<πのとき Vc=V/(ωcZ)・{-cos(ωt+a+b)-1/(ωCR)・exp^-t/cr・cos(a+b)} ただしb=tan^-1(1/ωcr) 電源がωt>πで0になるときはVc(π)を初期値にした減衰です このあとも半波が続くなら減衰でのVc(2π)を初期値にして と続けてとけばいいです
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- mmky
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#2からの追伸: #3のassamteaさんが正確な解答ですね。 周波数をかえてみるとわかりますね。 RCの充放電時間が入力電圧の半サイクルより十分短いと同じ波形になるし、充放電時間がながいとπ/2 のピークからだらだら落ちるね。 確かに入力電圧のサイクル(ωに関係)と充放電時間定数の兼ね合いですね。 参考まで
- assamtea
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こんにちは。 コンデンサは(1/jωC)の容量性リアクタンスになるだけですから オシロで見ると電流位相が90度進み、波形は電源と同じ正弦波 になります。これは、瞬時電圧を計算すればすぐです。 半波と言う事なので半波整流に平滑コンデンサとして使った場合 ですと、正弦波の最大値からなだらかに放電(時定数による)して、 正弦波に繋がるような波形になります。
- mmky
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参考まで 普通に交流回路として計算すればいいのです。 直列インピーダンスZs=√(R^2+(1/ωC)^2) 容量のインピーダンスZc=1/ωC 交流電圧E=E0sinωt 容量端の電圧Vc=E×(Zc/Zs)=KE、K=(Zc/Zs) ということで同じ波形になります。 交流の場合は瞬時波形が過渡特性ですよね。 実験で確認してみてくださいね。 違ってたらごめん!だけどね。 参考まで、
- oshiete_goo
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いわゆる半波整流の話でよいのではないでしょうか. 参考URL http://isweb8.infoseek.co.jp/school/speana_1/kenpa/matome/matome.htm