電気器具のスイッチ取り付け

質問

単三電池３本（４・５Ｖ）で動作する器具に電源スイッチを付けようと、直列になった電池の接触部に絶縁ビニールテープを挟んで貼り、その両面からアルミ箔などで接点を出し、別売のスイッチで入り切りして動作したりしないようにしたり出来るようにしました。当初目論みは成功しましたが、２，３時間後にスイッチは無効になりました（常時動作するようになった）。何度かばらし、また試みましたが同じ結果が出ました（決してこの間は接触していません）。現在は電池ホルダを使い、外付けで配線して、スイッチも働きます。
ビニールテープの厚みは0.1ｍｍくらいかと思います。面積は１０ｍｍ２くらいでしょうか。コンデンサー効果のようなものがあるのでしょうか。高周波のインバータを内部に持っていることで非接触でも電源が回るのか、とか推理していますが、この現象の原因が分からないでしょうか？器具はワイヤレスのチャイム（本体＋センサー組で２９００￥）です。

回答No.6

KEN_2

No.2 です。
かなり盛り上がりましたね。

もっと単純で接続している配線とスイッチの接点不良で、時々接点が閉じているのでは
ないでしょうか？？
　試しにスイッチを切り、配線をゆすって見たり、スイッチを手で弾いて見ると再現
しませんか？
単純な仕組みですので、スイッチの根元で配線がタッチしたり、スイッチの接点が時々
閉じているのではないですか？
＊この手のトラブルは難しく考える必要は全くありません。スイッチ不良か配線の端末
　処理不良の接触が大半です。

>２度やりなおして同じ現象が出たので、ひょっとすると交流分が流れてどこかに
>たまったのかとも考えたのですが、全く原理的にありえないのなら再度実験してみます
　絶縁テープ程度を数10m使っても数100pＦで、全く原理的にも理論的にありえません。
概念：
１．ストレーキャパシティ（浮遊容量）は、精々数10pＦ（10＾-12）で電池には
　成り得ません。
２．ちなみに、シールド線や同軸ケーブルの1mで約100pFです。
＊数100μF（10＾-6）の電解コンデンサでも1秒以下の電池にしかなりません。

補足

図面がしっかり出てきたところで、ひとまず撤退させていただきます。
もう一度再現実験をしてみたいと思います。それで再び同じ現象が出たら、またここでご報告板h私宅。

いろいろ精細な理論を教えていただき、勉強になりました。お手数かけました。
ありがとうございました。

回答No.5

sawa001

ほとんどあり得ませんが、コンデンサの容量を100pFとしましょう。
これもこんなに少ないことはあり得ないと思いますが、流れる電流を1μAとしましょう。
どれだけの時間でコンデンサが完全に充電され、電流が流れなくなるかというと、
q=cv=it
ですから
t=cv/i = 100E-12 * 4.5 / 1E-6 = 4.5E-4 つまり1万分の4.5秒です。

実際には指数関数で電流が減少し流れる時間は長くなりますが、その辺りは
微分回路 時定数 といったキーワードで検索して調べてください。
http://www.google.co.jp/search?hl=ja&num=100&q=%E5%BE%AE%E5%88%86%E5%9B%9E%E8%B7%AF+%E6%99%82%E5%AE%9A%E6%95%B0&btnG=%E6%A4%9C%E7%B4%A2&lr=

補足

図面がしっかり出てきたところで、ひとまず撤退させていただきます。
もう一度再現実験をしてみたいと思います。それで再び同じ現象が出たら、またここでご報告板h私宅。

いろいろ精細な理論を教えていただき、勉強になりました。お手数かけました。
ありがとうございました。

回答No.4

sawa001

絶縁テープとリード線で確かにコンデンサは形成されますが、電源が直流ですので、
負荷をつないだとき一瞬は電流が流れますが、コンデンサが充電されたあとは電流が流れなくなりますから、それ1回で終りです。
連続して電流を流すためには、コンデンサを放電してやるか、極性を逆につなぎ替えてやる必要があります。
質問の接続では、そのような操作を引き出したリード線の外側で行うことは不可能です。
よって、ビニールテープに眼に見えないような穴が圧力で開いて、リード線がショートしたのだと思います。

もっと丈夫なフィルム(PETボトルを切ったものとか)で実験をして確かめられてはどうでしょうか。

なお、絶縁テープとリード線で形成されるコンデンサの容量は数pFから、せいぜい100pFくらいだと思います。

なお、このような用途には、熱可塑性樹脂を使うのは危険極まり無いです。ポリイミド、ベークライト、紙エポキシ、ガラスエポキシなどの熱硬化性材料や、ガラス、セラミックといった高融点材料を普通使います。

補足

当初目論みは成功しましたが、２，３時間後にスイッチは無効になりました（常時動作するようになった）。
配線、絶縁の貼り替えをやり直して、2度とも同じ現象が起こり、テスターで当たっても導通がなかったので不審に思ったわけです。
＞このような用途には、熱可塑性樹脂を使うのは危険極まり無いです
最大４．５Vで絶縁が破れても火事などの惧れはないと思いますが、確かにスイッチが意味を成さなくなったわけで、
＞コンデンサの容量は数pFから、せいぜい100pFくらいだと
電池のエネルギーが外部の高周波の影響でここを（ある程度時間をかけて）通って本体の方に一旦溜まり、悪さをするような現象は考えられないのでしょうか（内部の配線図などはありませんが）。ワイヤレスの受信器は一回作動するのに必要電力などわずかだと思いますので。
全く非科学的な考えでしょうか？

回答No.3

debukuro

絶縁不良ですね

補足

テスターで確認しても、この間の導通がないので不思議に思ったわけです。２度やりなおして同じ現象が出たので、ひょっとすると交流分が流れてどこかにたまったのかとも考えたのですが、全く原理的にありえないのなら再度実験してみます。

回答No.2

KEN_2

絶縁テープの突き破りで絶縁部短絡と推定します。

通常この手の絶縁にはマイラーシートを使いますが、クリアホルダーの切り
端や梱包材ののビーギパックなど利用しても良いでしょう。

>コンデンサー効果のようなものがあるのでしょうか。高周波のインバータを内部に持っていることで非接触でも電源が回るのか、とか推理していますが・・・
　負荷にインバータがあっても、電池の部分は直流ですので単純に絶縁テープの
絶縁破壊です。

補足

テスターで確認しても、この間の導通がないので不思議に思ったわけです。２度やりなおして同じ現象が出たので、ひょっとすると交流分が流れてどこかにたまったのかとも考えたのですが、全く原理的にありえないのなら再度実験してみます

回答No.1

4219-1

リークと思います。
スイッチのリードせんの引き出し部分が
貫通して 電気が流れたと予想します。

コンデンサーで電気が流れるのは、交流です。

補足

テスターで確認しても、この間の導通がないので不思議に思ったわけです。２度やりなおして同じ現象が出たので、ひょっとすると交流分が流れてどこかにたまったのかとも考えたのですが、全く原理的にありえないのなら再度実験してみます