コンデンサーと抵抗の直列回路における電流の流れについて

コンデンサーと抵抗を直列に繋いだ回路では、時間と共にどのように電流が流れるのか、また最終的にはどのような状態になるのかについて考察します。特に、充電されたコンデンサーC1と空のコンデンサーC2、そして抵抗Rを用いた場合、電流の流れや電圧降下の問題について解説します。

回路の基本構成と初期状態

質問にある回路では、C1が充電されており、C2は空の状態です。C1とC2、そして抵抗Rが直列に接続されているため、C1からC2へ電荷が移動しようとします。このとき、電流が流れるかどうかは、回路全体の電位差とコンデンサーの状態に依存します。

回路を接続した直後、C1からC2へと電荷が流れ始めます。これにより、C1の電荷は減少し、C2は充電されていきます。最初は電流が流れますが、時間が経つにつれてC1の電位とC2の電位が近づき、最終的には両者の電位が同じになります。このとき、電流はほとんど流れなくなります。

最終的に、十分な時間が経つと、C1とC2の電位は一致し、電流は流れなくなります。これは、回路内でのエネルギーの移動が完了したことを示しています。

電流が流れている間、抵抗Rには電圧降下が生じます。しかし、C1とC2の電位が同じになると、回路内に電流が流れなくなるため、抵抗にも電圧降下は生じません。この状態では、抵抗に電圧がかかることはなく、回路は平衡に達します。

最初はC1からC2へ電荷が流れ、電流が流れる状態になりますが、時間が経つとC1とC2の電位は一致し、その時点で電流は流れなくなります。このとき、抵抗における電圧降下は発生しません。したがって、回路が平衡に達した後は、電流が流れず、抵抗に電圧降下は生じないことがわかります。