抵抗(ていこう)を通(とお)した充電(じゅうでん)と放電(ほうでん)

抵抗(ていこう)を通(とお)してコンデンサーを充電(じゅうでん)するとき、電流(でんりゅう)は充電(じゅうでん)の最初(さいしょ)が最大(さいだい)で、コンデンサーの電圧(でんあつ)が電池(でんち)の電圧(でんあつ)に近(ちか)づくにつれて小(ちい)さくなり、十分(じゅうぶん)に時間(じかん)がたつとほとんど0に近(ちか)づく。放電(ほうでん)のときも、コンデンサーの電圧(でんあつ)が下(さ)がるにつれて電流(でんりゅう)は小(ちい)さくなり、0に近(ちか)づく。

充電(じゅうでん)の始(はじ)まった瞬間(しゅんかん)はコンデンサーの電圧(でんあつ)がまだ0なので、電池(でんち)の電圧(でんあつ)$V$はそのまま抵抗(ていこう)$R$にかかる。オームの法則(ほうそく)（新しいタブで開きます）から、このときの電流(でんりゅう)は$I=\dfrac{V}{R}$で、充電(じゅうでん)・放電(ほうでん)の間(あいだ)で流(なが)れる電流(でんりゅう)の最大値(さいだいち)になる。

電流(でんりゅう)$I$と時間(じかん)$t$のグラフ（I-tグラフ）で、グラフの線(せん)と横(よこ)軸(じく)（t軸(じく)）にはさまれた部分(ぶぶん)の面積(めんせき)は、そのあいだに流(なが)れた電気(でんき)量(りょう)に等(ひと)しい。これはF-tグラフ（新しいタブで開きます）の面積(めんせき)が力積(りきせき)になるのと同(おな)じ考(かんが)え方(かた)である。

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例題(れいだい)1：コンデンサーを放電(ほうでん)させたときの電流(でんりゅう)を測定(そくてい)したところ、最初(さいしょ)の電流(でんりゅう)は6.0mAで、2.0ms後(ご)に0になった。測定値(そくていち)を直線(ちょくせん)で近似(きんじ)すると、放電(ほうでん)で流(なが)れた電気(でんき)量(りょう)はいくらか。I-tグラフは直角(ちょっかく)三角形(さんかくけい)になるので、$Q=\dfrac{1}{2}\times6.0\times10^{-3}\times2.0\times10^{-3}=$6.0×10⁻⁶C（6.0μC）。

例題(れいだい)2：例題(れいだい)1の電気(でんき)量(りょう)は、はじめに3.0Vで充電(じゅうでん)したときにたくわえられたものだった。このコンデンサーの電気(でんき)容量(ようりょう)はいくらか。$C=\dfrac{Q}{V}=\dfrac{6.0}{3.0}\times10^{-6}=$2.0×10⁻⁶F（2.0μF）。

例題(れいだい)3：電気(でんき)容量(ようりょう)2.0μFの空(から)のコンデンサーを、抵抗(ていこう)200Ωを通(とお)して6.0Vの電池(でんち)で充電(じゅうでん)しはじめた。流(なが)れはじめの電流(でんりゅう)はいくらか。コンデンサーの電圧(でんあつ)はまだ0なので、$I=\dfrac{V}{R}=\dfrac{6.0}{200}=$0.030A（30mA）。

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放電(ほうでん)は、コンデンサーにたくわえられた電気(でんき)量(りょう)がなくなるまで続(つづ)く。電気(でんき)量(りょう)が少(すく)なくなるほど電圧(でんあつ)も下(さ)がり、電流(でんりゅう)$I=V/R$も小(ちい)さくなっていくので、グラフは0に近(ちか)づきながらゆるやかに曲(ま)がる。

充電(じゅうでん)でも同様(どうよう)に、コンデンサーの電圧(でんあつ)が電池(でんち)の電圧(でんあつ)に近(ちか)づくほど、抵抗(ていこう)にかかる電圧(でんあつ)（電池(でんち)の電圧(でんあつ)とコンデンサーの電圧(でんあつ)の差(さ)）が小(ちい)さくなり、電流(でんりゅう)は0に近(ちか)づく。電池(でんち)の電圧(でんあつ)とコンデンサーの電圧(でんあつ)が等(ひと)しくなれば、電流(でんりゅう)は流(なが)れなくなる。

このため、理想(りそう)的(てき)には電流(でんりゅう)がちょうど0になるまでには非常(ひじょう)に長(なが)い時間(じかん)がかかる。実際(じっさい)の測定(そくてい)では、十分(じゅうぶん)に時間(じかん)がたった時点(じてん)を「ほぼ充電(じゅうでん)（放電(ほうでん)）が終(お)わった」とみなす。