今週の実験

「コンデンサと抵抗の組み合わせを勉強します。」

前回の実験回路の抵抗Rとコンデンサの位置を入れ替えて実験し、コンデンサについての理解を深めます。

実験方法
1、図のとおりにC1（100μF）と抵抗R（100KΩ）とプッシュスイッチ2つを配線します。

2、スイッチ①を押すとV1の値が4V→3V→2Vと下がっていきます。
3、V1の値が2Vあたりまで下がればスイッチ①を離します。
（この時R1とGNDは繋がっている為V1の値は0Vになります。）
4、スイッチ②を押した時にLEDがどうなるか観測します。
5、3のスイッチ①を離すタイミングをV1の値を3.5V時にした時にどうなるか観測します。

実験結果

4,LEDが一瞬点灯した。

5,LEDは光らない。

考察

１、スイッチ①を押すとコンデンサに電荷がCR1の積（時定数）の速さで蓄えられコンデンサの両端電圧は5Vに近づきます。
これはV1で観測中R1を通って電流が流れている為、コンデンサの両端には（5V－V1）の電圧が蓄えられたことになります。

２、スイッチ①を離した時、コンデンサのプラス側に蓄えられた電荷は逃げ場がなくコンデンサに留まります。

３、スイッチ②を押すと、コンデンサの電荷はGNDに流れます。その時に電流はGNDからLEDを通り流れLEDが一瞬光ります。

[今週の実験部材]

スイッチングＡＣアダプター

・一般的なＡＣアダプタは、トランス（変圧器）と整流器とコンデンサで構成されています。単純な回路構成なので故障が少なく、安く作れます。例えば、９Ｖ２００ｍＡ表示のＡＣアダプタは２００ｍＡ流したとき、９Ｖの電圧が出ますという表示になっています。

・無負荷（電流を流さないとき）は２倍近い、１６Ｖ～１７Ｖ程度の電圧が出ているときがあります。また、一般的な安価なＡＣアダプタは一次側（ＡＣ１００Ｖのトランスの巻線）をわざと細くして、大きな電流が流れると断線するよう設計されています。定格いっぱいの電流を流すと寿命がとても短くなります。７０％程度（９Ｖ、２００ｍＡ表示では、１４０ｍＡ以下で使うと長寿命です。）

・スイッチング方式ＡＣアダプタは軽くて、大きな電力を取り出せます。大変優れたＡＣアダプタです。スイッチング方式のＡＣアダプタはＡＣ１００Ｖを直接整流し、高圧ケミコンで平滑して直流にします。この電力を利用してスイッチング回路により高い周波数交流を発生させます。これをまた高周波トランスから整流して、直流ＤＣ電圧を出力として　 取り出します。この高周波トランスからは、一般的な５０Ｈｚ/６０Ｈｚのトランスに対して、高効率な大きな電力を取り出せます。軽くて、小型で大容量のＡＣアダプタが得られます。無負荷（０％）～最大１００（１００％）まで電流を流しても、出力電圧は定格表示の電圧でほぼ一定に保たれています。

・最大定格で御使用になれますが、長時間お使いになる場合、定格の８０％程度で使うことをおすすめします。