ファラッドにオームを掛けると、秒単位の結果が得られるのはなぜですか?
Why Do Farads Multiplied Ohms Produce Result That Has Unit Seconds
解決:
それはユニットがうまくいく方法です。
SI単位でその形に分解すると、ボルトは
$$ mathrm {V = frac {kg cdot m ^ 2} {A cdot s ^ 3}} $$
ここで、Aはアンペアです。したがって、電流で割ってオームを得ると、次のことがわかります。
$$ Omega = mathrm { frac {kg cdot m ^ 2} {A ^ 2 cdot s ^ 3}} $$
ファラッドは次のとおりです。
$$ mathrm {F = frac {s ^ 4 cdot A ^ 2} {m ^ 2 cdot kg}} $$
したがって、オームにファラッドを掛けると、秒数が残ります。
$$ Omega cdot mathrm {F = frac {kg cdot m ^ 2} {A ^ 2 cdot s ^ 3} cdot frac {s ^ 4 cdot A ^ 2} {m ^ 2 cdot kg} = s} $$
コンデンサをあるレベルまで充電してから抵抗と並列に接続すると、電流が流れ始めます。
実際には、この電流はコンデンサが放電するにつれて小さくなります(したがって、コンデンサの両端の電圧が低下します)が、 想像 コンデンサが完全に放電されるまで、どういうわけか、抵抗を介して電流を初期の大きさに維持するように強制しました。その後、コンデンサが0 Vに放電されるまで、一定の時間がかかります。
この「一定の時間」は、最初にコンデンサを充電した量に関係なく同じであることがわかります。 (さらに充電すると、放電する電荷が多くなりますが、充電量が多いほど電圧が高くなるため、電流は比例して高くなります)。この時間は、静電容量と抵抗の積、つまり時定数です。
そしてそれが、直感的に、時定数に時間の単位がある理由です。
(あるいは、時定数は、電圧が元の値の $ frac1e $に低下するのにかかる時間です。より現実的な状況では、システムをそのままにして、次のように電圧とともに電流を低下させます。オームの法則)。
秒(s)は時間の基本的な測定単位だからです。その他の基本的なSI単位は次のとおりです。
1.距離のメートル(m)
2.質量のキログラム(kg)
3.電流のアンペア(A)
4.温度のケルビン(K)
5.量のモル(mol)
6.光強度のカンデラ(cd)
物理学に関連する他のすべての測定単位は、これらの7つの基本単位から導出されます。
基本的な形で表される抵抗は、 $ frac {kg * m ^ 2} {A ^ 2 * s ^ 3} $です。
同様に、基本形の静電容量は $ frac {s ^ 4 * A ^ 2} {m ^ 2 * kg} $
したがって、 $ R * C = frac {kg * m ^ 2} {A ^ 2 * s ^ 3} * frac {s ^ 4 * A ^ 2} {m ^ 2 * kg} = s $