直流の場合と同様に、交流電圧を印加した場合、電圧印加直後にどのような電流が流れるかを調べてみましょう。
　第１図の回路において、印加電圧をとすれば、回路の電圧方程式は、
　　　　(1)
　　　(2)
で、Ｃ には初め電荷は無く、ｔ ＝０の時スイッチＳを閉じたとすれば、電荷ｑ は（３）式となります。

　　　　　　　　　　　(3)
　ただし、Ｚ は回路のインピーダンスで、、φ は、電圧ｖ と電流i の相差角で、　です。
　したがって、求める電流ｉは、
　　　　
（５）式の右辺第１項
　　　　　　　　　 (6)
は、実効値がＶ／Ｚで、位相が印加電圧よりφ だけ進む交流を表し、通常のＲＣ直列回路に流れる電流であることがわかります。
一方、第２項の最初の項、
　　　　　　　　　　(7)
は、ｔ＝０の時、　　　(8)
で、この値を最大値として時間と共に次第に減少し遂には零となります。
第２項の次の項
　　　　　　　(9)
は、ｔ＝０のときのi_S の値i_S (0)が（６）式から、
　　　　 　　　　(10)
なので、これを使って次式のように表すことができます。
　　　　　　　　　　　　 (11)
　したがって、ｔ ＝０の時の値が-i_S (0)で、i_t1 と同様に、この値を最大として時間と共に次第に減少し遂には零となります。
　したがって、以上の結果から、（５）式は次のように表すことができます。
　　　　　　　 　(12)

［１］

　初位相α≠０の場合の電流
　i_S が（６）式、i_S (0)が（１０）式で、ｔ ＝０のときの電流i(0)は、（１２）式より
　　　　　　(13)
となるので、ｉ のグラフは第２図となります。

　以上のことからわかるように、電圧や電流の大きさや方向が時間に対して変動しない状態や、ｉ_S のように時間に対して常に一定の周期的変化をしている状態のことを定常状態といい、この状態で流れる電流を定常電流と云います。これに対して、ｉ_t のように時々刻々値が変化している状態のことを過渡状態といい、過渡状態に起きている現象を過渡現象と云います。そして、過渡状態に流れる電流のことを過渡電流と云います。
　したがって、スイッチ投入と同時に定常電流と過渡電流とが流れ、時間が経過すると過渡電流が消え定常電流だけとなります。

［２］

　α＝０の場合、回路に流れる電流を調べてみましょう。
この場合、定常電流i_Sは、
　　　　　　　　　　(14)
であり、電流ｉは、（１２）式において、この場合 v (0)＝０ なので、
　　　　　 　　　　　　(15)
となります。
　i_S (0)は、（１４）式から、　　 　　(16)
です。
　ｔ ＝０の時の電流i(0)は、（１５）式より、　です。
これらの電流を図に示すと第３図となります。

［３］

　 のときは、電流i_S は、（６）式より、
　　　　 　　　　(17)
　i (0)は、（１３）式から、
　　　　　　　　　(18)
となり、これらの電流のグラフは、第４図（ａ）となります。この場合、スイッチ投入時の回路電流は最も大きい値となります。

［４］

　、すなわち、のときは、
（６）式から、　　　　　　(19)
　　　　　　　　　 　　(20)
　　　　　　　　　　(21)
の関係にあるので、　　　　
　　　　　　　　　　　　(22)
となり、電流の式（１２）式は、
　　　　　　　　　 　　(23)
となります。
　つまり、（１２）式で、　なので過渡電流は流れません。
したがって、このときは過渡現象は起きません。（第４図（ｂ））

　今回とりあげた事例のように、一般に電気回路では、印加電圧や回路定数が急変するとき、回路の接続を変更したとき、これらの直後には過渡現象が起こります。
　交流回路の場合は、
㈰ 交流回路なのに直流の過渡電流が流れます。（第２、３図、第４図（ａ））
㈪ スイッチ開閉のタイミングによつて、いろいろな過渡電流の流れ方をします。

【考察】なぜ、このような過渡現象が起こるのか考えてみましょう。

〜終わり〜
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