コンデンサとは

詳しい方に質問です。
コンデンサとは何かという説明をするとしたらどのように質問しますか？

上司から急にコンデンサについて説明できるようになってこいと言われました。
工業高校卒の私は説明できて当たり前かもしれませんが全く説明できません。
改めて調べてみても種類は多いし用途は多いしで困っています。

説明したいのは通信のノイズ除去ができるようなコンデンサです。
本当にどなたかお願いします。。

No.2 回答者： sanori 回答日時： 2009/01/17 00:26

こんばんは。

＞＞＞コンデンサとは何かという説明をするとしたらどのように質問しますか？

よいサイトを見つけました。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/1505/phel …



＞＞＞説明したいのは通信のノイズ除去ができるようなコンデンサです。

たぶん、ローパスフィルタのことですね。
（「ＲＣ積分回路」という、いかつい呼び方もします。）

図はこちら。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A3% …


電源Ｅ-------スイッチ------抵抗Ｒ---(Ｖ)-----｜Ｃ｜-------ＧＮＤ

コンデンサにたまっている電荷Ｑは
Ｑ＝ＣＶ　　・・・（あ）
よって、

抵抗の左側の電圧はＶ、右の電圧はＶ　なので、電源から来る電流をｉと置いて、オームの法則を適用すれば、
Ｅ－Ｖ　＝　Ｒｉ　　・・・（い）
ところが、回路は一本道なので、ｉは、コンデンサにたまる電荷の時間的変化と同じ。
よって、
Ｅ－Ｖ　＝　Ｒ・ｄＱ／ｄｔ　・・・（い）’

（あ）より、
ｄＱ／ｄｔ　＝　Ｃ・ｄＶ／ｄｔ　・・・（う）
これを（い）’に代入すれば、

Ｅ－Ｖ　＝　ＲＣ・ｄＶ／ｄｔ

という微分方程式の出来上がり。

（１／ＲＣ）・ｄｔ　＝　ｄＶ／（Ｅ－Ｖ）

ここで、Ｖ２＝Ｅ－Ｖ　と置けば、ｄＶ２／ｄＶ＝－１
よって、
（１／ＲＣ）・ｄｔ　＝　－ｄＶ２／Ｖ２
（１／ＲＣ）∫ｄｔ　＝　－∫ｄＶ２／Ｖ２
（１／ＲＣ）・ｔ　＋　Const.　＝　－lnＶ２
ｅ^(t/RC + Const.)　＝　１／Ｖ２
定数・ｅ^(－t/RC)　＝　Ｖ２　＝　Ｅ－Ｖ
と解けました。
ｔ＝０のときＶ＝０という初期条件を与えれば、定数＝Ｅです。
Ｅ・ｅ^(－t/RC)　＝　Ｖ２　＝　Ｅ－Ｖ
よって、
Ｖ　＝　Ｅ（１－ｅ^(－t/RC)）
と解けました。

ここで、ＲＣ　＝　τ　（タウと読みます）　と置けば、
Ｖ　＝　Ｅ（１－ｅ^(－t/τ)）
と書けます。
τのことを「時定数」と言います。


この式からわかるとおり、ｔ／τ　が大きくなるにつれて（＝時間が経つにつれて）、ＶはだんだんＥに近づいていきます。
しかし、Ｅが次から次へと色々な電圧に変わると、τの効果によりＶは瞬時に追随することができません。
つまり、信号Ｅの変化のうち周波数が高い成分は、Ｖに反映されなくなり、周波数が低い成分だけがＶに反映されて、次の段の回路に送られます。
ですから、低い（Ｌｏｗ）周波数を通過（Ｐａｓｓ）させるという意味で、
「ローパスフィルタ」と呼ばれる、というわけです。


以上、ご参考になりましたら。

No.1 回答者： ymmasayan 回答日時： 2009/01/16 22:19

↓あたりを斜め読みすれば何とかなるでしょう。

少しまとめると、コンデンサは
１．電荷を蓄えたり放出したりする。簡単に言えば貯金のようなものです。
２．上の性質から電圧の変化を吸収する性質があります。
３．結果として直流は通さず、交流を通しやすい。
４．ノイズを除去するフィルターとして使われる。
５．コンデンサーとコイルを組み合わせると鋭い同調(共振)特性を持ったフィルターになる。

あと、大容量のものや温度特性のいいものや耐圧の高いものを作るために沢山の種類が作られています。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%B3% …