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コンデンサーについて
こんにちは。 私はコンデンサーについてみなさんに教えてもらって、いろいろなことがわかりました。しかし、まだちょっとだけ気になることがいくつかあります。それは、高い電圧をコンデンサーに蓄えて放電するといっても雷発生装置のように一本の道筋のようになって電気が下に流れるのはいったいどういった仕組みなのでしょうか。放電というのは本来どのように流れるのでしょうか。また、放電というのはいったいどこから流れ出るものなのでしょうか。それから、コンデンサーには、交流は通して直流は通さない性質がありますよね。それなのに電池など直流の電気を蓄えられるのは、電気を流して蓄えているのではないでしょうか。なんだかわけわからなくなってしまったので、身勝手で悪いのですが、回答よろしくお願いします。
- 科学
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こんにちは。 再会ですね。 ＾＾ ＞＞＞ 高い電圧をコンデンサーに蓄えて放電するといっても雷発生装置のように一本の道筋のようになって電気が下に流れるのはいったいどういった仕組みなのでしょうか。放電というのは本来どのように流れるのでしょうか。また、放電というのはいったいどこから流れ出るものなのでしょうか。 「放電」という言葉は、複数の意味で使われますが、 これの関連でしょうか？ http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4210377.html 放電が起こる場所を抵抗器だと思ってください。 その抵抗器には、コンデンサが直列つなぎされています。 つまり、抵抗器の２つの端子の一方ともう一方の間に、コンデンサの２端子間と同じ電位差（電圧）がかかります。 そして、抵抗器の２つの端子の一方からもう一方へ電流が流れます。 ＞＞＞ それから、コンデンサーには、交流は通して直流は通さない性質がありますよね。それなのに電池など直流の電気を蓄えられるのは、電気を流して蓄えているのではないでしょうか。 まず、直流について。 直流の電気を蓄える（充電する）ときは、勿論、電流を流します。 満充電（＝コンデンサの２端子間の電圧が最大）になるまで、電流が流れ、満充電されたところで電流がストップします。 （細かいことを言えば、「満充電」「ストップ」ではなく、充電時間が無限に近づくにつれて、限りなく満充電に近づいていく、ということですが。） そして、 コンデンサには「交流は通して直流は通さない性質」があるという言われ方はしますけれども、本当はそれは「ウソ」です。 コンデンサの両側に交流電圧がかかると、充電と充電の逆を繰り返します。 充電が起こるとき、充電の逆が起こるとき、それぞれ電流が流れます。 ですから、「見かけ上」電流を通しているように見ても良い場合があるということです。 電気抵抗は、２端子間の電圧（の絶対値）が大きいときほど、電流が多く流れます。 コンデンサは、２端子間の電圧（の絶対値）が小さいときほど、電流が多く流れます。 この結果、電気抵抗とコンデンサのの電圧-電流特性は、交流の電圧が山・谷であるか、それとも途中の裾野であるかに関して、特性がずれます。（「位相が９０度ずれる」と言います。） 以上、ご参考になりましたら。
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- BookerL
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＞高い電圧をコンデンサーに蓄えて放電するといっても雷発生装置の ＞ように一本の道筋のようになって電気が下に流れるのはいったい ＞どういった仕組みなのでしょうか。 ＞放電というのは本来どのように流れるのでしょうか。 コンデンサーの「放電」「充電」は単にコンデンサーへの電荷の出入りです。 「コンデンサーの放電」というのは、コンデンサー中の電荷が流れ出ること（「充電」の反対）で、通常ほかの電気抵抗などに電流を流すことで起こります。コンデンサーの両端を導線や抵抗に接続すれば、蓄えられていた電荷が流れ出します。それだけのことで、雷のように火花が出たりはしません。 雷発生装置でコンデンサーを利用することはあるのでしょうが、 コンデンサーの放電＝雷のような放電 というようなものではないと思います。 雷の放電は、雷雲に蓄えられた電荷が、雷雲と地面、あるいは雷雲同士で空中を流れる現象です。空気は電気抵抗が非常に大きいので、ものすごい高電圧でないと放電は起こりません。 ＞コンデンサーには、交流は通して直流は通さない性質があります ＞よね。それなのに電池など直流の電気を蓄えられるのは、電気を ＞流して蓄えているのではないでしょうか。 直流を「持続的に」は通しませんが、直流電源をコンデンサーにつないだ瞬間は電流が流れ、その電流によって電荷が蓄えられます。 電荷が蓄えられるに従ってコンデンサー自身の電圧が増え、時間がたつと外部電源の電圧と等しくなってそれ以上電流が流れなくなるのです。
- ymmasayan
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コンデンサーも色んな使い方、いろんな説明のしかたをしますので混乱しますね。 まず最初に２枚の金属板が向かい合っている状態を考えます。 これがコンデンサーです。 金属板の中にはたくさんの原子があります。原子は原子核と電子で出来ていますが 電子は色んな原因で原子から離れて存在することも出来ます。 電子を失った原子は(－：マイナス)が少なくなるのでプラスになります。(陽イオン) ここで上の板から１００個の電子を下の板に移した状態を考えると 上が＋１００、下が－１００の電荷です。 上のイオンと下の電子は早く元に戻りたいので引っ張り合います。 これが電気を貯めた状態です。 ここで２枚の板を導線でつなぐと電子が放電して元に戻り電荷がゼロになります。 それで終わりで流れ続けることはありません。 雷も同じように一方向に流れて終わりです。 最後に交流ですがコンデンサーに交流が流れるというのは正確に言うと嘘です。 交流が流れているように見える。流れていると考えると便利でしかも矛盾は無い。ということです。 先ほどの金属板２枚に戻ります。 上をプラス、下をマイナスに荷電させます。次に電源を逆向きにつなぎます。 これを繰り返すとコンデンサーの極板を電子が出たり入ったりします。 つまり交流が流れているように見えるのです。 極板の間の空間を電子が飛んでいるわけでは有りません。
- tance
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＞雷発生装置のように一本の道筋のようになって電気が下に流れるのは ＞いったいどういった仕組みなのでしょうか １本の道筋のようになって空中を流れるのはアーク放電と言います。 何らかの気体があると高い電界により気体分子がプラスとマイナスの イオンに分かれ（引き裂かれ）気体に電気が通るようになります。 気体の密度や風の具合や湿度や埃その他いろいろな要因で最も流れやすい 場所を通って放電します。電気は上から下へ流れるとは限りません。 雷も下から上や往復やいろいろあります。 ちょっと問題です。 雷発生装置は長い空間にアーク放電を起こす装置ですが、その放電の 元となる高電圧はコンデンサに蓄えられています。では、その高電圧は 何故コンデンサの内部を放電してしまわないのでしょうか。空気でさえ 絶縁を保てないのにコンデンサの中は何故絶縁を保てるのでしょうか。 コンデンサが直流を通さない、ということと、直流を蓄えられるという ことは実は同じことを言っています。この「通す」という表現は、「元」 から別なところへ伝達する、ということを意味します。 たとえば、10Vの電源があってこれをコンデンサを通して負荷に与えよう としましょう。もしコンデンサに直流を貯める性質がなく、コンデンサの 両端間は常に０Vだったとすると、電源の10Vはそのまま負荷に与えられ ます。なぜなら途中に入っているコンデンサの両端の電圧は等しい （０V）なのですから。 しかし、現実にはコンデンサには10Vが貯まり、負荷の電圧は０Vとなって しまいます。元の電圧が先に届かない、ということを「直流を通さない」 と表現しているのです。インチキ政府への金銭援助に似ています。集めた お金はその国の軍隊などの口座に貯まってしまい、被災者には届かない ことがあると言われています。コンデンサに貯まったために、その先へ 届かない、という訳です。 ですから、上記の例でも、コンデンサに10Vが貯まるまでの間は、その 充電電流が流れます。この充電電流は充電が完了してしまえば、なく なってしまうので、流れ続けることはありません。一方、直流とは 同じ方向に一定値で流れ続ける電流のことを言います。だから、やはり コンデンサには直流を通さない性質があると言えるのです。
