コンデンサーに単振動波の交流電圧を加えると、コンデンサーに流れる交流電流は、交流電圧と比較し、位相が90°進みます。
このとき、交流電圧の振幅をV_[0]]、交流電流の振幅をI_[0]]、角周波数をω、時刻をtとすると、交流電圧と交流電流は、例えば、以下のように表せます。
| 例 | 交流電圧 | 交流電流 |
|---|---|---|
| 1 | V_[0]] fsinωt | I_[0]] fcosωt |
| 2 | V_[0]] fsinωt | I_[0]] fsin(ωt+90°) |
| 3 | V_[0]] fcosωt | I_[0]] fcos(ωt+90°) |
以下のように、コンデンサーに交流電源を接続したとします。なお、交流電源は、単振動波の交流電圧を生成することとします。
このとき、交流電源の両端の電圧をV [___V__]としたとすると、コンデンサーに加わる電圧もVとなります。さらに、コンデンサーに流れ込む電流をI [___A__]とします。
静電容量をC [___F__]、コンデンサーが蓄える電気量をQ [___C__]とすると、V=Q/Cとなります。Iが大きいと、単位時間当たりのQの増加量が大きくなり、単位時間当たりのVの増加量も大きくなります。
このことから、以下のことが言えます。
・Iが最大のとき、単位時間当たりのVの増加量が最大となる
・I=0のとき、単位時間当たりのVの変動量が0となる
・Iが最小のとき、単位時間当たりのVの減少量が最大となる
これらのことから、以下のグラフが得られます。