コンデンサについてすべて知っている–コンデンサの働き

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さまざまなように 電気および電子部品 抵抗器、トランジスタ、ICなど、コンデンサは電気および電子回路設計で最も使用されるコンポーネントの1つです。コンデンサはコンデンサと呼ばれることもあります。さまざまな場面で重要な役割を果たしています 組み込みアプリケーション。 これらのコンポーネントは、さまざまな定格で入手できます。これは、誘電体または非導電性物質によって分離された2枚の金属板で構成されています。がある さまざまな種類のコンデンサが市場に出回っています 、ただし、これらのコンデンサの違いは通常、プレートに使用されている誘電体材料で決まります。一部のコンデンサはチューブのように見えますが、一部のコンデンサはセラミック材料で設計され、エポキシ樹脂に浸してそれらを覆っています。この記事では、コンデンサとは何か、コンデンサの動作とコンデンサの構造の概要を説明します。

コンデンサ



コンデンサとは何ですか?

コンデンサは2端子の導電体であり、絶縁体で分離されています。これらの端子は、電源に接続すると電気エネルギーを蓄えます。一方の端子は正のエネルギーを蓄え、もう一方の端子は負の電荷を蓄えます。コンデンサの充電と放電は、電気エネルギーがコンデンサに追加されたときの充電と呼ばれ、コンデンサからのエネルギーの放出は放電と呼ばれると定義できます。


コンデンサ



静電容量は次のように定義できます。1ボルトでコンデンサに蓄積された電気エネルギーの量であり、Fで表されるファラッドの単位で測定されます。コンデンサはDC(直流)回路の電流とAC(直流)回路の短絡を分離します。交流)回路。コンデンサの静電容量は、次の3つの方法で増やすことができます。

  • プレートサイズを大きくする
  • プレートをより近くに配置します
  • 可能であれば誘電体を良くする

コンデンサには、あらゆる種類の材料で作られた誘電体が含まれます。トランジスタラジオでは、交換はプレート間に空気がある可変コンデンサによって実行されます。ほとんどの電気および電子回路では、これらのコンポーネントは、ガラス、雲母、プラスチック、または油に浸した紙などのセラミック材料で作られた誘電体で包まれたコンポーネントです。

コンデンサの構築

コンデンサの最も単純な形は「平行平板コンデンサ」であり、その構造は、ある距離で互いに平行に配置された2枚の金属板によって行うことができます。

電圧源がコンデンサの両端に接続されており、+ Ve(正の端子)がコンデンサの正の端子に接続され、負の端子がコンデンサの–Ve(負の端子)に接続されている場合。すると、コンデンサに蓄えられるエネルギーは、印加電圧に正比例します。


コンデンサの構築

コンデンサの構築

Q = CV

ここで、「C」は比例定数であり、コンデンサの静電容量としてよく知られています。コンデンサの単位静電容量はファラッドです。式Q = CVによると、1 F =クーロン/ボルト。上記の式から、静電容量は電圧と電荷に依存すると結論付けることができますが、これは真実ではありません。コンデンサの静電容量は、主にプレートのサイズと2つのプレート間の誘電体に依存します。
C =εA/ d

コンデンサの静電容量は、主に各プレートの表面積、2つのプレート間の距離、および2つのプレート間の材料の誘電率に依存します。

コンデンサの基本回路

基本回路 コンデンサには、主に直列に接続されたコンデンサと並列に接続されたコンデンサが含まれます。

直列に接続されたコンデンサ

2つのコンデンサC1とC2を直列に接続した場合を以下の回路に示します。

直列に接続されたコンデンサ

直列に接続されたコンデンサ

コンデンサC1とC2が直列に接続されている場合、電圧源からの電圧はコンデンサの両端でV1とV2に分割されます。全体の電荷は、静電容量全体の電荷になります

電圧 V = V1 + V2

直列回路の電流の流れは全体的に同じです

したがって、上記の回路の総静電容量はC total =です。 Q / V

私達はことを知っています V = V1 + V2

= Q /(V1 + V2)

直列C1、C2のコンデンサの総静電容量

1 / CTotal = 1 / C1 + 1 / C2

したがって、「n」個のコンデンサが直列に接続されている回路の場合

1 / CTotal = 1 / C1 + 1 / C2 +………….. + 1 / Cn

並列に接続されたコンデンサ

2つのコンデンサC1とC2が並列に接続されている場合を以下の回路に示します。

並列に接続されたコンデンサ

並列に接続されたコンデンサ

コンデンサC1とC2が並列に接続されている場合、電圧源からの電圧はコンデンサ間で同じになります。最初のコンデンサC1の電荷はQ1になり、2番目のコンデンサC2の電荷はQ2になります。したがって、方程式は次のように書くことができます。

C1 = Q1 / VおよびC2 = Q2 / V

したがって、「n」個のコンデンサが並列に接続されている回路の場合

C合計= C1 + C2 +………….. + Cn

静電容量の測定

静電容量は、回路で使用されるコンデンサに蓄積された電気エネルギーの量として定義できます(静電容量の単位はファラッドです)。次の3つのステップでは、コンデンサの電圧と電荷がわかっている場合の静電容量の測定方法について説明します。

静電容量の測定

静電容量の測定

コンデンサのキャリングチャージを調べる

電荷を直接測定することはしばしば問題があります。アンペアの単位であるため、電流は1クーロン/秒と定義されます。電流と電流が印加された時間がわかっている場合は、電荷を計算することが考えられます。あなたは秒単位の時間でアンペアを掛けることによってクーロンで簡単に電荷を得ることができます

たとえば、コンデンサに20アンペアの電流が5秒間印加されている場合、電荷は100クーロンまたは5の20倍になります。

電圧測定

電圧測定は、電圧計または 電圧を設定してマルチメータ

電荷を電圧で割る

100クーロンの電荷を帯びたコンデンサとコンデンサの電位差が10ボルトの場合、静電容量は100を10で割ったものになります。

お見逃しなく: コンデンサのカラーコード計算

したがって、これはコンデンサとコンデンサの動作についてのすべてです。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、この概念に関する疑問や 動作中のコンデンサのカラーコード 以下のコメントセクションにコメントして、フィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、コンデンサの種類は何ですか?