高校物理「電気」「コンデンサー」「耐電圧」�@

高校物理「電気」「コンデンサー」「耐電圧」�@

耐電圧３００Ｖで電気容量１０μＦのコンデンサーＡ、耐電圧２００Ｖで電気容量２０μＦのコンデンサーＢ、耐電圧２００Ｖで電気容量３０μＦのコンデンサーＣがある。次の場合の全体の耐電圧を求めよ。

(1) すべて並列に接続したとき
(2) すべて直列に接続したとき


この記事では(1)を解説します。


共通テスト・センター過去問



まず耐電圧とは、コンデンサーが正常に機能する最大の電圧です。
例えばコンデンサーＡは耐電圧３００Ｖなので、３００Ｖまでは電圧をかけることができます。

(1)
並列に接続すると、電気回路の性質から、それぞれに同じ電圧がかかります。
例えばコンデンサーＡに１００Ｖの電圧がかかっているならば、Ｂ，Ｃにも同じく１００Ｖの電圧がかかります。
もしＡに２００Ｖなら、Ｂ，Ｃにも２００Ｖ。
Ａに３００Ｖなら、Ｂ，Ｃにも３００Ｖ。ですね。

全部に同じ電圧がかかるので、一番耐電圧が小さいコンデンサーの値までしか電圧をかけることができません。

Ｂ，Ｃの耐電圧は２００Ｖだから、全体の耐電圧も２００Ｖとなります。


ちなみに、コンデンサーは並列に接続すると、その分極板が大きくなったことになるので、電気容量が増えます。
だから、合成容量は、各コンデンサーの電気容量の和です。


次の問題→(2) すべて直列に接続したとき


◆関連項目
電気・磁気まとめ


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