蓄電器、キャパシタ。 2枚の金属板を合わせて、その間に誘電体をはさむ。エネルギーは2枚の電極間の空間に蓄積される。
電荷は電極間に維持される。 電極間に誘電体があると誘電分極により蓄えられる電荷は増加する。
直流を流すと充電過程で一瞬電流が流れるが、のちに遮断する。 交流では充電と放電を繰り返す。
コンデンサに交流を流した際は電圧の変化に対し、電流変化は90度(1/4周期)遅れる。 周波数の高い交流ほど、また静電容量が大きいほど通しやすい。 この性質は容量性リアクタンスと呼ばれる。
蓄える電荷
コンデンサに蓄えられる電荷は下記の式であらわす。
コンデンサに蓄えられるエネルギー
コンデンサの種類。 誘電体の種類により分類される。 ほとんどのコンデンサは極性をもたない。電解コンデンサは極性を持つ。
原型は1745、1756頃に考案されたライデン瓶。 考案者はドイツのクライスト、オランダのミュッセンブルーク等。 実用化されたのは無線通信の出現後。
Equivalent Series Resistance. 等価直列抵抗。 コンデンサのインピーダンスを等価的に抵抗分とリアクタンス分の直列回路で表したときの抵抗分のこと。
理想コンデンサのESRは0。 不良になると値が高くなることが多い。
Multi Layered Ceramic Capacitor. 積層セラミックコンデンサ。 セラミックの誘電体と金属印刷電極を多層化したもの。
多くの電子基板に搭載される。 携帯電話1台には100-300個入っている。
キャパシタンス。 絶縁され離された2つの導体間で、どの程度の電荷が蓄えられるかを表す量。
記号はC、単位はファラド[F]。 1Fは導体に1Cの電荷が蓄えられたときの電位が+1Vになるような電気容量。
敷設距離の長いケーブルは導体がコンデンサの極板の役割を果たし、 ある程度の静電容量を持つようになる。 ケーブルの静電容量が大きくなると漏れ電流が増加する。
ケーブルに交流電圧をかけると負荷がなくとも電流が流れる。 電流は電圧、周波数、静電容量に比例する。
セラミックを使用したコンデンサ。 世界で生産されるコンデンサの約80%はチップタイプのセラミックコンデンサ。
| 低誘電率系 |
| 高誘電率系 |
| 半導体系 |
構造による分類
積層型は誘電体層と内部電極が多層積層された構造になっている。
極性の区別があるコンデンサ。正極の金属にできる酸化皮膜が誘電体。
静電容量をあらわす単位。記号はF。 1Fは導体に1Cの電荷が蓄えられたときの電位が+1Vになるような電気容量。 1Fは電気容量の値としては大きすぎるため、 10-6倍のマイクロファラド、10-12倍のピコファラドが用いられる。
コンデンサに電圧の変動を加えた際に出入りする充放電電流のこと。 実効値で表す。 コンデンサはリプル電流で発熱するため上限が設定されている。