コンデンサの原理

コンデンサは水の入ったコップと同じで
その仕切りが２つに判れて、間をイオンが行ったり来たりする事で
充電と放電が行われる、原理は電池と同じ。
充電と放電が同時に行われている状態が通常の動作状態
充電完了状態でさらに充電をし続けると、イオンの移動が行われず
代わりに熱に変換される、充電池が過充電で破壊されるのと同じ。
コンデンサは充電と同じスピードで放電するのが仕事
充電池は充電した電気をゆっくり放電するのが仕事。
満充電で特性が変化するのを利用したのが
充電装置の自動充電カット機能、これが無いと充電池が破壊される。
>コンデンサ内部の両極間の絶縁が∞だとすれば
そのコンデンサは壊れています、交換して下さい。

2get

（参考）http://www.elna.co.jp/ct/c_al01.htm

お題
#000　電解コンデンサが満充電時に起こすという特性変化の説明
#001　コンデンサの過充電による熱の発生とそれに伴う破壊の説明
#002　コンデンサ内部の誘電体が導電体である必要性の説明
#003　充電されたコンデンサを短絡させた際のコンデンサ破壊へ至る経緯説明
#004　コンデンサを二次電池と同じ原理だと主張する技術資料の提示
#005　コンデンサの充電保護回路の技術資料の提示

現状ではこれだけです。

コンデンサは水とか入ってなくてもいいけど
中に浮動する仕切り板を仕込んだシリンダーとして考えてみれ。
仕切り板はそれぞれの空間を隔離している（絶縁）
仕切り板の動く範囲はシリンダーのそれぞれの端まで（定格値）

動作の説明まで必要ですか？

>>5
例え無い方が理解し易い。
漏れは、>>1に記載した文章の裏付けとなる資料が欲しいのですが。

・・・・・・　経　緯　・・・・・・
http://cgi.2chan.net/u/imgboard.php?res=24587

何故かIDが変わってるけど>>1です。

はっきり言ってかなり映像の質は悪いです。
しかしながらこの可愛らしい女子校生の顔を見ているだけで
勃起してしまうのは私だけでしょうか？
処女太りの体形もマニアにはたまらないでしょうな。
さてさて？のなかにはどんな数字が入るのでしょうか？
いえいえそれは絶対いえません。
無料ムービー観てね（当然モロみえ）
http://www.cappuchinko.com/

>>5
何度か反復して考えてみたが、その主張ではコンデンサとして成し得ない。
それでは、コンデンサへ交流を与えた場合に一方の電極が、
+・・・0V・・・−・・・
　　とならないで、
＋・・・＋−・・・−・・・−＋・・・＋・・・　
となると説明している様にとれる。

電解コンデンサｰの話?

たとえば原子のまわりには電子がもやもやかかっている。
ふつうは遠めにみて電荷の片寄りがないような状態でのほほんと暮らしている。
電極に電池をつなぐと電極の間に電場ができる。
電子は電場がかかるともそもそ動くのだが原子核がひっぱるので適当に
片寄ったところで限界だ。もうこれ以上ゆけん！というところでつりあう。
それがイオン分極。
遠くからみると+-の片寄りがみえる。（ダイポール）
そんな感じで電極の間の物質の構成原子の電子はみんな片寄るのでいちばん
はしっこは+と-が並ぶことになる。

実際には他にも分極を与える仕組みは３つほどある。電極につなぐ電源の
周波数によってどれがキクかは変わってくる。

とりあえず分極と分散関係の勉強すれ！

#002　間違い。誘電体は絶縁性
#004　間違い。二次電池は(通常使用範囲では)充放電に伴う端子電圧の変化は(ほとんど)無い

例えば、
コンデンサ内部の誘電体の絶縁能力が∞とすれば、蓄えられるエネルギJは電圧の許す限り増やす事が出来る。

間違ってます？

>>10
電解コンデンサでも、コンデンサには変わり無いでしょう。
誘電体の特性で極性が存在するだけ。

電解コンには、おつゆが入ってるんだぜ。

>>13
絶縁能力と比誘電率は別でしょ？

>>14
｢電気二重層コンデンサー｣のほうだったっす｡
名前が出てこなくって････

>>16
言葉を変えれば、
仮に絶縁破壊しない誘電体であれば充電電源の出力電圧が許す限りの電荷を蓄えられる。

で間違いないと思うが。
定格2kV 1000pF のコンデンサを50Vで充電しても、容量は1000pFだろ。

>>17
電気二重層コンデンサも、内部抵抗等の特別な条件はあれど、コンデンサには変わりない。
化学反応を利用する二次電池とは全く違う。

と思うんだな。
>>1の文章の意図する所が分からない。
どのコンデンサも原理はライデン瓶だろうが。

>>1のような明らかに間違った説明を例にあげて、
『どこが違うのか指摘せよ』っつー問題を作ると面白いのかもな。

じっさい、相対性原理を曲げて解釈したトンデモ本を教材にして、生徒に指摘させる授業があるらしいが。

かんけーないが、そのトンデモ本の著者が連載を持ってた「エレクトロニクスライフ(NHK出版)」(トラ技みたいな本)
を、なんかヘンだな〜と思いながらリアルタイムで読んでた。他の記事はマトモだったのに。
その後、その雑誌は廃刊に・・・

>>20
>>1の文章は間違っていると判断して良いのですね？
漏れ自身、コンデンサは単純にライデン瓶であると考えているので、
「コンデンサの過充電」だとか、「満充電時に特性が変化する」などと言う
意味不明な話を聞いて、WEBや手持ちの文献で調べ直したわけでさ。
しかし、その>>1の文章の根拠とする資料は見つからない訳で。

「コンデンサの過充電」話は継続してキボンします。
漏れは、コンデンサに過充電なる現象は存在しないと信じています。

>21 過充電＝バイアスを除いてもなくならない空間電荷の偏り
はありふれた現象だと思うがどうよ。
強誘電体の分極疲労とかいろいろあろうよ。

ここは中学生の技術家庭科教室か？
それとも工業高校１年生か？

http://homepage.mac.com/maki170001/

スレ主さんは「理論上のコンデンサ」の話をしてんの？
>>4は現実のコンデンサの話に見えるけど、>>18だと理論上のコンデンサのような・・・

コンデンサの基本的な原理を頭に入れた上で現実の話に持っていこうとしてんのかな？
共通の認識に立たないと話が通じないと思うけど。

正直スマンかった
はっきり言ってシロウトです。
が、なんとなくわかってきた
たしかにコンデンサの過充電はなさそうだ
定格以下の電圧での使用なら満充電さえありえない
電圧に比例した電荷を溜め込んだ時点で電気の流入が止まるもんな。

ただ、電気二重層コンデンサは電圧と電荷の関係がはっきりしないから
まだわからんけど。

>>24
つまり、
「現実のコンデンサでの満充電状態での特性変化とは何なのだろう？」
という疑問にぶち当たった訳です。
まあ、手近な範囲で一通り調べたつもりですが。
やっぱりワカリマセン

電気二重層コンデンサは、内部に絶縁体を含んでませんね
ただ、充電が進むにつれて抵抗が増大していく感じ。
ここで仮に満充電の状態をつくりだしたとすると、界面に生成される
電気の層が、界面をびっしり覆って電荷の通る余地がなくなって
絶縁状態に「特性変化」するというのは考えられないか？

当方シロウトなんで、考え方自体間違ってるかもしれんけど。

>>26
たとえば積層セラミックで、電圧が上がると容量が減っちゃうっていう類の話？

(1)コンデンサと名が付くものは、そもそも"満充電"という状態がない。電気二重
　層タイプも同じ。満充電は電池のように、化学変化によって二つの電極に発生し
　た電位差や電荷を利用する製品において、それ以上充電すると不可逆変化が起き
　る・電極などを消耗して性能が著しく劣化する、といったことが起こらない限界
　点(に余裕を持たせた点)を指すのが一般的。コンデンサと名が付いているものは
　すべて化学変化「なし」です。
(2)コンデンサの耐圧は、絶縁体の破壊する電圧から適当な余裕を取った値にして
　いる。コンデンサの耐圧以上の電圧を加えると、あるところで絶縁体が何らかの
　破壊をする。真空・空気でも放電して絶縁が壊れる。壊れかたについては、絶縁
　体により様々。
(3)電気二重層コンデンサにも絶縁体がある。 >>27はNECトーキンあたりの解説を
　よーく読まれると良いと思います。
(4)コンデンサ内部でイオン電導が起こるのは電解コンデンサの特徴。これは酸化
　アルミなどの電極の「絶縁膜」に沿って導体を配置したいが、酸化アルミ膜には
　細かいでこぼこがたくさんあって、これに沿って金属を付けるのが実用上不可能
　なために電解液(電気を通す液体)で代用しているため。低周波では導体と考える
　性質のものです。最近電解液の代わりに導電性錯塩(OSコン)や有機半導体を使っ
　たものがハヤリだが高価。
(5) Q(電荷量) = C(容量) X V(端子間電圧)で決まる電流が流れる。抵抗が増大す
　ることはない。
(6)上記(5)とは別に、等価直列抵抗(ESR)があるが、身の回りの電圧ではESRが変化
　することはないとして良い。
(7)高誘電率のセラミックには圧電現象故に印加電圧によって誘電率が変化するもの
　がある。これは電圧が原因なので界面に電荷が集まって云々、とは激しく違う。

…ざっとこんな感じでしょうか。化学変化を使う電池と、物理現象であるコンデンサ
は全然別物です。

>>1
>>コンデンサ内部の両極間の絶縁が>>∞だとすれば

>そのコンデンサは壊れています、交>換して下さい。
∞であることが、コンデンサ一の特質である。
よってこのスレは、終了

やっぱりオナニー
http://www.k-514.com/

理論と現実のコンデンサ話とかも気になりますが。
コンデンサメーカ側の示す原理と、回路設計者の語る神話ってどちらが信頼出来ますか？

ついでに。

電解コンデンサ等の発熱とは、
電極のアルミがその電気抵抗で以て発熱していると考えれば良いのですか？

>>33
コンデンサの発熱の原因
(1)誘電損：
誘電体に交流電界がかかることにより内部の電気双極子(イメージとしては、
磁石と同じように+極と-極がセットになっているとても小さい棒みたいなもの。
非常に嘘っぽいたとえだがコンデンサの内部について非物性関係の人に説明し
ているので容赦)が動く。これにより物体が振動=熱になる。
(2)イオン電導により発生する熱：
電解液の中のイオンが、交流電界により右往左往する際に液中の分子とぶつか
ることで熱が発生する。

この2つの方が影響大です。電気抵抗が問題になることは弱電関係ならほぼない
かと。

ちなみに上記(1)(2)も含めて等価直列抵抗、です。よって周波数によって等価
直列抵抗は変化します。

　　　 (⌒V⌒)
　　　│ ＾ ＾ │＜これからも僕を応援して下さいね（＾＾）。
　　⊂|　　　　|つ
　　　（＿）（＿）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　山崎パン

>>34
電子レンジと同じ様な現象なのね。
感謝。

エキゾチックな感じのする少女です。
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電解コンは、±を間違えた時、特性を失す。

>>34
ビンゴ!　当然ですが、電界コンだけでなく、PET(ポリエチレンテレフタレート、
商標マイラー)やセラミックのコンデンサでも同じ理由で発熱しますが、たいてい
発熱量が小さいので問題になりません。そもそも電界コン以外にはイオン電導に
起因する発熱はないし。

さて、亀レスかもしれませんが
>>32
回路設計者が語る神話は、80%ぐらいは信用ならないと思って良いでしょう。コン
デンサメーカーはもうちょっと信用しても良いが、メリット・デメリット両方を
正直に語っている場合はほぼ100%信用してOK。
なお音質について語っている回路設計者はﾃﾞﾑﾊﾟ入っている場合があるので要注意。

電解コンデンサを破裂させると、面白い。

電解コンデンサが逆極性/過電圧で吹き飛ぶのは
逆/過電圧によって絶縁が破壊＞電解液が沸騰＞圧力増大＞パッケージ破損
でいいの？いや、壊したことないけど。

関係ないけど、MOS FETのゲート抵抗が吹き飛んだことがあるんだけど、
これってどういうことなの？
まあ、設計電電力1ｗのとこに1/4Wつけてたんだけどね。

間違えた
逆/過電圧によって絶縁が破壊＞大電流により発熱＞電解液が沸騰＞圧力増大＞パッケージ破損

>>42
2ビンゴ!

なお、見たことはありませんがDC/DCコンバータ等で定格リップルを越えた場合に
絶縁破壊なしに、リップル電流で発熱→電解液が沸騰→(以下略)もあるはずです。
スイッチング周波数が高いDC/DCいじってる人なら実体験した人いるかも。

抵抗が吹き飛ぶほうは以下の理由によるのが一般的です。
定格電力以上の電力を加える→抵抗体の温度が許容範囲を越える→抵抗体(ニク
ロムや酸化タンタルその他色々)の温度がもっとも高いところが溶けて蒸発する、
これが急激に起こる場合は煙が出て割れたりする。
希に見かけるパターンでは、定格"電圧"を越える→抵抗表面に沿って放電が起
こる→放電時のエネルギーで抵抗が焼ける、というのもあります。

ちなみに1/4Wの抵抗をムリヤリ放熱させてやると、2〜3Wは楽に持ちこたえます。
あくまでも実験室の信頼性試験等でしか出来ませんけど(藁)。

http://homepage.mac.com/maki170001/

>>43
ありがとうございますた。
うちの研究室の連中は熱計算しないんで，真っ黒になった1/4W抵抗がごろごろしてますw

>>45
((((;゜д゜)))ガクガクブルブル

MOSFETのドライブはパルスで電流が流れるのが一般的なので普通は定格の100%
ぐらいなら楽勝なんだけど、焼けるってことはいったい…

カーボン抵抗で300%以上つっこんでるのか?((((;゜д゜)))ガクガクブルブル
それともパルスじゃないのか?

>>46
MOSのゲートなら定常的に流れる電流はリークだけだろうから、たかがしれてる。
ピーク電流が大きすぎてパルスの立ち上がり、立下りで焼けるのでない？

なに、このスレ・・・・・

頭がおかしくなりそうだ。

そういえば、昔無線機のファイナル作っていて、計算
ミスして抵抗焼いたっけなぁ。
最初表面が黒くなって、全体が真っ黒になって、
そのままにしておいたらオレンジ色に光ってその後
プシューン・・って感じで断線して終わりになった。

どうして、蒸発しないアルミ電解コンデンサは作れないのでしょうか。
ゴムのところから蒸発していくというのなら、液を通さないゴムか、
あるいはゴム以外のものを使えばいいように思うのですが。
あるいはコストの問題？

どなたか教えてください。
お願いします。

防爆。

アルミ固体電解コンデンサつう物も有るがな。
何れにしても勉強不足>50

電気の素人で、すいませんがお教えください。
コンデンサは
どの様な状態で　充電されるのですか
満充電時はどの様な　状態ですか
過充電というのは　有るのですか
放電はどの様な条件で　始まるのですか
過放電というのは　あるのですか

例えば　１０μ　１０V　アルミ電解などでは
１０Vを印加するとどれくらいの時間で１０μが満充電されるのですか

ヨロシクお願いします

おい、このバカすれまだ会ったのかよ。
コンデンサと電池は原理が全然ちゃう。
コンデンサに満充電という概念は無い。過放電という概念もない。

１０μ10Vの電解は10Vを加えると瞬時に10Vになる。
10Vの電源が屁垂れだとその能力に応じた時間がかかる。
現実の電解コンデンサは電極から電源までに電気抵抗が存在するので
電流に応じて電圧が発生するので、其の分時間が掛かる。

ハイ　ありがとうゴザイマス。
アルミコンデンサが　爆発すると
どれくらい　大変ですか？

>>53
過渡現象を用いて説明していただけないでしょうか。

>53
説明してあるだろが。ボケ

>54
これくらい

誘電率の測定ってどうすればいいんですか？
炭素で作った素材の誘電率を調べる方法が知りたいのですが。
そもそもコンデンサの話になるのかどうかも分からない程度の知能ですが、
どなたかご存知の方おながいしまつ。

>>57
ＬＣＲメータを使う・・・・・て、当たり前かｗ