5-4

CR回路はhigh pass filterとしての働きを持つ。何故か物理的説明をせよ。

5-4解答

コンデンサーに直流電圧をかけると、コンデンサーに電荷が溜まりきるまでは電流が流れるが、 コンデンサーに電荷が溜まりきると電流は流れなくなる。 つまりこの時コンデンサーは抵抗値無限大の抵抗と同じである。 逆に十分周波数の速い--コンデンサーに電荷が溜まりきるよりも速い、つまり時定数よりも速い--交流電圧をかけると、 コンデンサーに電荷が溜まらず、連続的に電流が流れることになる。 つまりこれは抵抗値零の抵抗と同じである。

以上からコンデンサーとは掛けられる電圧の周波数によって変化する抵抗であると考えることが出来、 その特性は、低周波よりも高周波の方が抵抗値が小さい。

以上より、これらの特性を用いたCR回路はhigh pass filterとして振る舞うことが分かる。

図 9: CR回路

著者: 茅根裕司 chinone_at_astr.tohoku.ac.jp