コンデンサの充電と放電
コンデンサは、電気エネルギーを電場の形で蓄える部品です。
コンデンサと抵抗を下図のようにブレッドボードに組み立て、左側の充電スイッチを押すとコンデンサが充電され、コンデンサの端子電圧が測定されます。
ブレッドボードに構成された回路を一般的な回路図で表すと、次の図のようになります。
左側の充電スイッチを押すと電流が流れ、コンデンサが充電されます。
コンデンサの充電が完了すると電流は流れなくなりますが、このときコンデンサの端子電圧は電源電圧である3.3Vに等しくなります。 これは、電荷が多いほどコンデンサの電圧が増加するためです。
放電スイッチを押すと、コンデンサは抵抗を通って放電します。
コンデンサに充電された電荷が消費され、コンデンサの端子電圧がゼロに収束します。
充電と放電の過程をブレッドボードから流れる電流の道で表すと、次の図のようになります。
Tips
抵抗器の残りのリードをリサイクルしてジャンパワイヤを作ることができる。下の図を参照してください。
ジャンパー線はブレッドボードの1マスだけジャンプすれば良いです。
注意
充電スイッチと放電スイッチを同時に押さないでください。
両方のスイッチを同時に押すと電源の短絡が発生し、マイクロビットシステムがリセットされてしまいます。
コンデンサの充電と放電実験
- 画面の案内に従ってブレッドボードにジャンパ線、スイッチ、抵抗、コンデンサを組み立てて充電・放電回路を構成する。
- Micro:bitにペアリングする。
- 放電スイッチを十分に押して、コンデンサの端子電圧が0Vになるようにします。
- 充電スイッチを押して充電を開始します。コンデンサの端子電圧が特定の電圧（3Vなど）に上昇するのにかかる時間を測定して記録します。
コンデンサの容量 コンデンサの端子電圧が（ ）Vから（ ）Vに上昇するのにかかる時間（秒） （ ）μF （ ）μF （ ）μF - コンデンサの容量を横軸に、充電にかかる時間を縦軸とするグラフを描く。
- グラフで傾向を探します。