コンデンサの役割りと特徴




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コンデンサの役割りと特徴

コンデンサに直流電源を加えた場合

  • コンデンサが空(カラ)の時は容量が一杯になるまで電気が流れます。
  • コンデンサの容量が一杯になると電気は流れなくなります。
  • コンデンサの端子に抵抗をつないだり、ショートさせれば放電して空になります。

コンデンサに交流電源を加えた場合

  • コンデンサに交流をつなぐと、電流の向きが交互に変わるので充電と放電を繰り返すことになります。
  • コンデンサの電極に貯まる電気も、それに応じて交互に変わります。
  • これは、コンデンサに交流が流れているように見えます。この電流のことを、変位電流と言います。

コンデンサの直流回路での役割り

整流回路の平滑コンデンサとしての役割り

直流回路において、コンデンサの役割りは交流を整流して直流を得る時に、脈流を平均して平らにするための平滑コンデンサとしての役割りがあります。

この時に使われるのは、主にアルミ電解コンデンサが使われます。

アルミ電解コンデンサは、容量が大きく、プラスマイナスの極性があり、使用に耐える電圧が決まっています。

コンデンサ充放電を利用したストロボ発光回路

コンデンサに高圧の電気を充電して、コンデンサの端子をショートさせれば瞬間的に放電します。

この充放電を利用してカメラのストロボ発光回路に利用しています。

  • 乾電池の電圧は数ボルトですから、昇圧回路で数百ボルトにします。
  • 昇圧した電気を大容量の電解コンデンサに貯えます。
  • トリガートランスでさらに昇圧して、キセノンランプを発光させます。
  • 発光が終わると、再びコンデンサに充電させる仕組みです。

コンデンサの交流回路での役割り

交流を通すコンデンサの役割り

コンデンサは交流を通すわけですが、交流回路で抵抗のような働きもします。

このことを容量性リアクタンスといいます。

容量性リアクタンスのことを \(X_C\) と書いて

\(X_C=\cfrac{1}{2πfC}\) [Ω]で表わします。

この式から分かるように、周波数の大きさに反比例しますので、周波数が高い交流ほど通しやすくなります。

コンデンサの周波数が高い交流ほどよく通るという性質を利用して、ある周波数の信号だけを通過させたりすることができます。

このことを同調と言いますが、ラジオやテレビなどがチャンネルで映るのはこの同調を利用して特定の電波を捉えているからです。

コンデンサの直流を通さずに交流だけを通すという機能を利用して、それぞれの電子回路の信号に合わせています。

このために使われているのが、カップリングコンデンサです。

また交流の信号の中のノイズを、アース側に逃がすという役目もあります。

このように交流回路において、コンデンサの役割りはたくさんあります。

以上で「コンデンサの役割りと特徴」の説明を終わります。




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