いちばん簡単にコンデンサの静電容量を測る方法を教えてください。
やはり、RC回路でしょうか?
あまり高価な測定器などは用意できません。

よろしくお願いします。

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A 回答 (3件)

どの程度の容量を持つコンデンサーをどの程度の精度で測定したいのですか?


数PF~数100PF程度であればLC共振の原理を利用する方法があります。その際、のLの値は既知のC(例えば100PF+-5%のC)とかと共振させ測定します。
ストレー容量を補正する為には被測定容量を接続した際に変化する共振周波数の変化を測定し算術計算で容量を求めます。その際、あらかじめ被測定容量に近い容量をあらかじめ接続しておくことをお勧めします。理由は感度曲線がシビアになる為です。

0.001uF~1uF程度であれば数KHz~数10KHzの周波数の信号源を使用して既知の容量と既知の抵抗を使用しブリッジ回路を構成しディップ周波数を測定しおなじく算術計算で求めます。 この際、平衡入力の電圧計もしくは平衡出力端子がある発信器が必要となります。 この際も測定回路のストレー容量(シールド線や測定器の入力容量)を補正する必要があります。

数uF以上の容量(電解コンデンサー等)測定は商用周波数を使用しての測定も可能ですが、内部抵抗の影響を考慮して下さい。(結構この誤差が大きく出て来ます。)

どの程度の価格から高価なのか議論の余地がありますが、最近は市販のLCRメーターが数10万円で入手可能です。しかし、LCRメーターで求めた値がそのまま真の値を示しているとは限りませんので要注意です。(実際にLCRメーターで測定する際測定周波数を変えて測定すると表示される容量値が変わります。)この手の測定は結構奥が深いですよ。
でも、回路自体は単純な2端子網か4端子網なので計算は簡単です。要は浮遊容量や直列抵抗等がその数式の中に含まれているか否かです。
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この回答へのお礼

詳しい解説ありがとうございます。
これを元にもう少し情報を探してみます。

お礼日時:2002/01/23 04:30

テスターで静電容量の測れるものがあります。

(アナログテスタ、マルチメータ)
かなり、容量の大きいものの場合です。
充電電流のピーク値を読むのが若干難しいのと、精度が低いのが難点ですが、実用的に利用価値はあります。(精度が低いのでチェッカーと言っているメーカも有ります)
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
とりあえずテスターを探してみます。

お礼日時:2002/01/23 04:29

精度を度外しして.


AC1-10V程度の電源があるとして.
既知の容量のコンデンサーと測定しようとするコンデンサーを直列につないで(消費電力に注意).電圧の差を出来ればハイインピーダンス型のテスター(回路計)で測定し.あとは方程式を解いてください。

テスターは一般に50-60HZしか測定できないのですが.値段の高いものには.数100hZ程度計れる物があります。もし.高い周波数を測定できるテスターならば.パソコンのスピーカーからの音で測定する事も可能です。が.こちらは周波数を合わせる作業が必要です。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
とりあえずテスターを探してみます。

お礼日時:2002/01/23 04:31

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コンデンサの放電に関してなのですが、コンデンサを充電した後図のようなRC回路として繋いだ後のコンデンサの電荷の量と回路の電流は画像のようになるという考えでいいのでしょうか。

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あと分からない所があるのですが、
以前充電したコンデンサの極板間を導線で繋ぐと放電が開始され、その後極板のプラス電荷、マイナス電荷は釣り合い電荷の移動(放電)は終了する
と勉強しました。しかしコイルがあると放電が終了せず共振状態となると書いてあります。

コイルがるとなぜ(抵抗を考えない場合)放電が終了せず共振状態になるのでしょうか。

Aベストアンサー

>コイルに流れる電流コイルに掛かる電圧に比例するのは分かりますが、

比例しません。電圧は電流の「時間微分に」比例します。

>コイルに流れる電流=回路に流れる電流では無いという事でしょうか。

コイルに流れる電流=回路に流れる電流 です。

>回路に流れる電流との関係を質問の画像に書いたのですがこの考えで合ってますか?

縦の点線のところで コンデンサの電圧(=コイルの電圧)が 0 なら合ってます。

>コイルに掛かる電圧が最大の時回路に流れる電流は0=
>反比例になるのではと考えたからです。

前半は合ってますが反比例ではありません。そもそも反比例では0になりません。

繰り返しますが、電圧は電流の「時間微分に」比例します。
つまり、単純な比例/反比例ではありません。
電圧は電流の「単位時間当たりの変化量」に比例するのです。

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という問題で、
W=(1/2)×CV^2より
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V^2=10
V=√10

Q=CVより
Q=2√10
と計算したら間違いでした。どこを間違えているのでしょうか

Aベストアンサー

>答えはQ=200でした。
ならば電圧は100Vですから
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どれか数字が大きく間違ってます。

>どういう意味でしょうか

電圧源から抵抗を介してコンデンサに充電すると
電源からのエネルギーの半分しかコンデンサに
溜まらないのです。

よく例題と出題されます。

QRC並列回路において、抵抗に流れる電流Irコンデンサに流れる電流Icとする ω=120πrad/s

RC並列回路において、抵抗に流れる電流Irコンデンサに流れる電流Icとする
ω=120πrad/s
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R=50Ω
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Aベストアンサー

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Qコンデンサの測定で120Hzと1kHzでの測定の違い

LCRメーターで二つのコンデンサ(L1,L2)を測定したところ
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Aベストアンサー

「120Hzのほうが値が高く」なるのは、「ただの測定誤差」かもしれません。(LCRメータの公称精度は?)

周波数の違いにより120Hzの方が値が高く出る場合も考えられます。
サセプタンス値(B=2πfC) から容量値を割り出すタイプの場合、
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と割り出しますが、直列抵抗(R) がきいていると、
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Aベストアンサー

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>電源電圧そのものがコンデンサに掛かるのか?という事です。

そういう風におかしな方向に考えてはだめです。基本に戻りましょう。

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