プロが教えるわが家の防犯対策術!

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。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

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。
    • good
    • 5
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)
    • good
    • 1
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。
    • good
    • 1
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

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qテスターでどうやってコンデンサの容量を測定しますか?

テスターでコンデンサの容量を測定したいのですが、
コンデンサを手でもったりコンデンサがどこかに触れただけでも、
容量値が変化してしまうのですが、どうすれば良いのでしょうか?
コンデンサを浮かすような道具を作れば出来るとは思うのですが、
一般的にはどうやって測定するものなのでしょうか?

Aベストアンサー

容量測定機能があるとしてですが、ゴム板の上にでも置いて触らずにテスタリードで両端を当たれば測定できると思いますよ。
(少なくとも小生はそうして測ります。)
被測定コンデンサの容量が小さい時は両端を当たる前の値を当たった時の値から引いておけば大体の容量はわかります。

Q静電容量って何ですか?

各電線メーカーの電線便覧等にKm当たりの静電容量が記載されておりますが、静電容量とはどういう原理で存在するのでしょうか?
ケーブルの静電容量は、ケーブルが長くほど、太いほど多いとされていますが、どうしてなのでしょうか?

Aベストアンサー

>>5で回答した者です。
>>2補足欄については>>7の方が触れていますが、そもそもケーブルにはシースアース(接地のシールド層)がある
ため、懸架位置は影響しません。導体とシースアースの位置関係、絶縁体の特性によってKm当たりの静電容量を
掲載されているということです。
裸線であれば、絶縁体である空気がコンデンサの誘電体にあたりますから、懸架位置によって静電容量が変動します。
そのため電線メーカーの電線便覧にはKm当たりの静電容量は掲載されていないと思います。

電極間の距離(絶縁体=誘電体の厚さ)を>>5の例で考えれば、「水槽の深さ」が妥当かと思います。
 ・厚さ(深さ)を薄くすると容量(体積)が減る
 ・電圧(水圧)を上げて耐用値を超えると絶縁破壊(水槽が破壊)
   ※この場合の水槽は上面開放でなく密閉構造で想像していただいた方が分かり易いです。

Qコンデンサの良品故障品の区別

テレビが故障してしまって修理しているところです。音声が時々でないという症状です。

コンデンサが原因だろうと考えました。コンデンサを外見から見ても特に問題は無いのですがテスター等を利用して故障しているのかは確認することはできますでしょうか?

Aベストアンサー

テレビを修理するという分はあえて無視(「素人によるテレビの修理は危険だ」と私は一貫して述べていますが、いい加減にウンザリしてきましたから)して、端的にコンデンサの良否を判定する方法だけ述べさせてもらいますが、

まず、コンデンサが不良状態になる原因としては、低格を超えた電圧が加わったことによる内部ショートや、電解液の劣化や減少が主に関係しています。
電気的に良否を判定するには、必ずコンデンサーを基板から取り外した状態で測定器をあてます。専用の測定器があるのですが、テスターで直流だけ加えて簡単に判断する方法もあります。コンデンサーの両端をあらかじめショート(容量が大きい場合は数百オームの抵抗を接触させる)させて電荷を抜き、抵抗測定レンジにしてテスターの+極をコンデンサーの+極に、マイナス極同士も同様に接触させた状態で、メーターを読み、時間とともにメーターの表示が大きくなっていけば大まかに言って良好です。最終的な表示は大きいほど良い(一般的に数キロオーム程度)ですが無限大にはなりません。針の触れが変化しないようだと不良と判断できます。テスターはデジタルでもアナログでもどちらでも構わないです。電気過渡に関する知識がお有りならもっと正確に判断できるでしょう。

テレビを修理するという分はあえて無視(「素人によるテレビの修理は危険だ」と私は一貫して述べていますが、いい加減にウンザリしてきましたから)して、端的にコンデンサの良否を判定する方法だけ述べさせてもらいますが、

まず、コンデンサが不良状態になる原因としては、低格を超えた電圧が加わったことによる内部ショートや、電解液の劣化や減少が主に関係しています。
電気的に良否を判定するには、必ずコンデンサーを基板から取り外した状態で測定器をあてます。専用の測定器があるのですが、テスター...続きを読む

Q電解コンデンサが壊れると

寿命のある電解コンデンサは、周囲温度等の条件から推定寿命から交換する必要があると聞いたのですが、もしコンデンサが壊れてしまるとどのような不具合があるのでしょうか?
コンデンサを交換する必要がどのくらい重要か知りたいのです。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

>マザーボードのコンデンサが膨らんでいるように見えます。交換しないといけないと考えますが、膨張する原因はあるのでしょうか?

 膨張の度合いにもよるんですが、コンデサ内部の
金属部品が腐食して膨張しているか、腐食の途中で
発生したガスの圧力がコンデンサのケースの膨張の要因です。
(つまりコンデンサの不良です)

 通常、電解コンデンサに寿命があるのは、内部に電解質
溶液が染み込ませてあるので、長期間(5~10年)
の間にその液体が徐々に蒸発して、容量抜けと
いう現象がおき、コンデンサとしての電気的
容量が減ってしまうためです。これなら
コンデンサのケースの膨張はありません。

 もしそのコンデンサが電源の平滑回路に
使ってあれば、電気的容量の減少と共に
電源のリプル増加やノイズ発生の要因と
なり、マザーボードの場合だと回路全体の
誤動作の要因となります。

  

>過電圧が疑わしいのでしょうか?

 一般論としてはそれもあると思いますが、最近の
ものならコンデンサ自身の不良です。
 
 90年代の後半からだと思うのですが、
中国や韓国でのコンデンサ製造が本格化し、
技術移転と共に、現地メーカーだけで
独立した製造が行われるようになったんです。

 以前は、日本のメーカーも技術者を派遣し、
指導しながら、原材料も日本から送ったり
していたんです。人件費が安いため、そういった
方法でも製造コストを下げられたんです。

 最近は、中国や韓国が独自にやっているんで
問題が多いんです。中には日本メーカーの
指導を受けている工場から、勝手に技術を盗んで
やっているとこもあるんで、基本的な原理を知らず
物を作っている場合もあり、製造上の問題が
起こっても対処できないんです。

 中国の場合、特に化学物質の質が非常に悪く
電極を腐食してしまうような物質がコンデンサの
電解質溶液の中に含まれている事があるんです。
 それで、コンデンサが早く駄目になってしまう
んです。
 韓国の場合、購入を決めてもらうための
最初のサンプル品だけいい材料で作って、
後は質の悪い部品を使い、コストを下げて
自分たちの利益を上げるという方法を
よく使うのですが、それを知らないメーカーが
うまく対処しきれないと、劣化しやすい
コンデンサが大量に使われる結果となります。


 そこで、最近ではわざわざ「日本製コンデンサ使用」
と記載しているマザーや、ハブなどがあるんです。
http://rd.search.goo.ne.jp/click?DEST=http://www.syscom-jp.net/listing.asp&no=1&from=anw

デュアルコアCPU対応/IDEx3/S-ATAx4/IEEE1394b/
日本製コンデサ使用. 43-0219. ASUS, P5LD2-VM-UAYZ



>コンデンサを交換する必要がどのくらい重要か知りたいのです。

 コンデンサの故障モードにはオープンとショートの
2つが考えられますから、電圧が高い電源部分で
ショートで壊れると、発熱など最悪火事の要因に
なります。

 電源回路から離れたところで、現在回路の
動作に問題なければ交換の必要はないと思います。
 多分、オープンのモードでコンデンサが壊れて
いて、そこに並列に入っているほかのコンデンサが
あり補ってくれているため、動作に問題が起こって
いないのだと思います。

 
 


 

 

>マザーボードのコンデンサが膨らんでいるように見えます。交換しないといけないと考えますが、膨張する原因はあるのでしょうか?

 膨張の度合いにもよるんですが、コンデサ内部の
金属部品が腐食して膨張しているか、腐食の途中で
発生したガスの圧力がコンデンサのケースの膨張の要因です。
(つまりコンデンサの不良です)

 通常、電解コンデンサに寿命があるのは、内部に電解質
溶液が染み込ませてあるので、長期間(5~10年)
の間にその液体が徐々に蒸発して、容量抜けと
いう現象がおき...続きを読む

Q進相コンデンサの静電容量について

進相コンデンサの静電容量を測定するにあたり素直に相間で測定すべきところを
勘違いをして2端子短絡して測定しました。
測定値は
Cu:78μF Cv:79μF Cw:80μFとなりました。
相間の静電容量は何μFとなるか素人ですので計算を含めてご教授ください。
コンデンサ容量 706kVar
定格電圧 4060V
周波数 60Hz

Aベストアンサー

Cu=Ca(Cb+Cc)/[Ca+(Cb+Cc)]
Cv=Cb(Cc+Ca)/[Cb+(Cc+Ca)]
Cw=Cc(Ca+Cb)/[Cc+(Ca+Cb)]

U-V相=CaCb/[Ca+Cb]
VーW相=CbCc/[Cb+Cc]
WーU相=CcCa/[Cc+Ca]

同じような計算式にて検討しましたが、正解を得ることができません
でした。
(計算式をより正確に表しますと[]の部分が必要です。)

仮定として、各相の静電容量は略等しいと考えられるので、
Ca=Cb=Cc=Cとします。

Cuは次のような式に変換できます。
Cu=C(C+C)/[C+C+C]=C(2C)/3C=2C/3=(2/3)×C
となります。
Cの容量を計算します。
C=(3/2)×Cu=(3/2)×78μF=117μF

Cvも同様に
C=(3/2)×Cv=(3/2)×79μF=118.5μF

Cwも同様に
C=(3/2)×Cw=(3/2)×80μF=120μF

これにより、Ca、Cb、Cc の値を次の通りと仮定します。
Ca=117μF
Cb=118.5μF
Cc=120μF

この3つの値を基にしてCu、Cv、Cw を再計算します。
Cu=117×(118.5+120)/(117+118.5+120)=78.5
Cv=118.5×(120+117)/(118.5+120+117)=79
Cw=120×(117+118.5)/(120+117+118.5)=79.5

この計算機結果と測定値と近似しているので、
Ca、Cb、Cc を上記の値とします。

これを基に
U-V相=CaCb/[Ca+Cb]=117×118.5/(117+118.5)=58.9
VーW相=CbCc/[Cb+Cc]=118.5×120/(118.5+120)=59.6
WーU相=CcCa/[Cc+Ca]=120×117/(120+117)=59.2

計算結果は次の値になります。
U-V相=58.9μF
VーW相=59.6μF
WーU相=59.2μF

計算結果の値が新設時の値に比べ容量が大きくなっています。
一般的には経年劣化により容量が徐々に小さくなると考えらますの
で、仮定の条件(静電容量の値)では、このコンデンサーの良否の判
定はできないと思います。
(この点から前回、換算できなかったと回答しました。)

また、測定に使用しているキャパシタンスハイテスター3501は低圧用
コンデンサーの容量を測定するために販売されているものと考えます。
本器の取扱説明書には高圧用コンデンサーの静電容量を測定した時の
精度・信頼性などは、どのように記載されていますか?
書いてない場合は、日置電機に相談すると良いでしょう。
さらに測定方法も含めて、コンデンサーメーカーに相談することをお
勧めします。
なお、前回回答した内容(JEMAのパンフレット)のごとく、経過年数の
問題により直列リアクトル(*)を含め、現行規格のコンデンサーに交
換することを検討されると良いでしょう。

(*)直列リアクトルの容量(15%)から高調波電流の発生量が大きい
設備であろうと推察します。
この点から高調波電流の問題も含めて検討する必要があると思います。

Cu=Ca(Cb+Cc)/[Ca+(Cb+Cc)]
Cv=Cb(Cc+Ca)/[Cb+(Cc+Ca)]
Cw=Cc(Ca+Cb)/[Cc+(Ca+Cb)]

U-V相=CaCb/[Ca+Cb]
VーW相=CbCc/[Cb+Cc]
WーU相=CcCa/[Cc+Ca]

同じような計算式にて検討しましたが、正解を得ることができません
でした。
(計算式をより正確に表しますと[]の部分が必要です。)

仮定として、各相の静電容量は略等しいと考えられるので、
Ca=Cb=Cc=Cとします。

Cuは次のような式に変換できます。
Cu=C(C+C)/[C+C+C]=C(2C)/3C=2C/3=(2/3)×C
となります。
Cの...続きを読む

Q金属、半導体の抵抗の温度変化について

金属は温度が高くなると抵抗が大きくなり、半導体は温度が高くなると抵抗が小さくなるということで、理論的にどうしてそうなるのでしょうか。
金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?
半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。
あと自分で調べていたところ「バンド理論」というのを目にしました。
関係があるようでしたらこれも教えて頂くとありがたいです。

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体の中において金属の自由電子に相当するものは、電子とホールです。この2つは電流を担う粒子ですので、「キャリア」(運ぶ人)と言います。
ホールは、半導体物理学においてプラスの電子のように扱われますが、その実体は、電子が欠けた場所のことを表す「穴」のことであって、おとぎ話の登場人物です。
電子の濃度とホールの濃度に違いがあったとしても、一定の温度においては、両者の濃度の積は一定です。
これは、水溶液において、H+ と OH- の濃度の積が一定(10^(-14)mol^2/L^2)であるのと実は同じことなのです。

中性の水溶液の温度が高くなると、H2O が H+ と OH- とに解離しやすくなり、H2O に戻る反応が劣勢になります。
それと同様に、真性半導体においても、温度が上がると電子とホールが発生しやすくなるのに比べて、両者が出合って対消滅する反応が劣勢になるため、両者の濃度の積は増えます。
キャリアが増えるので、電流は流れやすくなります。

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体...続きを読む

Qコンデンサの静電容量の周波数特性について

コンデンサに交流電圧を印荷したとき、周波数が高いほど静電容量が小さくなり、逆に周波数が低いと静電容量が大きくなります。
その理由を教えてください。

Aベストアンサー

コンデンサのインピーダンス特性の質問と理解します。
インピーダンスが周波数で変るのは寄生インダクタンスのせいです。
コンデンサの等価回路はCとLの直列で現わします。
従って、CとLの直列共振周波数までは周波数が高くなるほどインピーダンス
が小さくなる容量性の特性になり、
直列共振周波数より高い周波数領域では周波数が高くなるほどインピーダンス
が大きくなる誘導性の特性になります。

Q誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について教えてください。

私は今現在、化学関係の会社に携わっているものですが、表題の誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について、いまいち理解が出来ません。というか、ほとんどわかりません。この両方の値が、小さいほど良いと聞きますがこの根拠は、どこから出てくるのでしょうか?
また、その理論はどこからどうやって出されているのでしょうか?
もしよろしければその理論を、高校生でもわかる説明でお願いしたいのですが・・・。ご無理を言ってすみませんが宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

電気屋の見解では誘電率というのは「コンデンサとしての材料の好ましさ」
誘電正接とは「コンデンサにした場合の実質抵抗分比率」と認識しています。

εが大きいほど静電容量が大きいし、Tanδが小さいほど理想的な
コンデンサに近いということです。
よくコンデンサが突然パンクするのは、このTanδが大きくて
熱をもって内部の気体が外に破裂するためです。

伝送系の材料として見るなら、できるだけ容量成分は少ないほうがいい
(εが少ない=伝送時間遅れが少ない)し、Tanδが小さいほうがいい
はずです。

Q静電容量の測定

静電容量を、AC電圧を供給して電流を測り求めようと考えています。
1)そもそも、この方法で測定は可能でしょうか?
2)式はC=I/(E * 2πf)で正しいでしょうか?
  C:静電容量
  I:測定する電流
  E:与える電圧
  *:除算記号(multiplication sign)
  f:周波数
3)電流測定ですが、測定対象がコンデンサなどの場合
  交流を与えると電流も一定ではなく波が出来ると思うのですが
  その場合、どのタイミングの値を使えばよいのでしょうか?
4)対象物がコンデンサではない場合は、同様の測定方法で
  電流値の変化は起きないものなのでしょうか?
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

>1)そもそも、この方法で測定は可能でしょうか?
理想的なコンデンサであれば可能です。
現実のコンデンサは誘電損失があるので正確ではありません。

>2)式はC=I/(E * 2πf)で正しいでしょうか?
>  C:静電容量
>  I:測定する電流
>  E:与える電圧
>  *:除算記号(multiplication sign)
>  f:周波数
Xc=1/(2πfC) 静電容量による容量性リアクタンスの式
Xc=E/I オームの法則

という関係式から、
2πfC=I/E
C=I/(E×2πf)

となり、お答えが正しいということがわかります。


>3)電流測定ですが、測定対象がコンデンサなどの場合
>  交流を与えると電流も一定ではなく波が出来ると思うのですが
>  その場合、どのタイミングの値を使えばよいのでしょうか?
実効値にて評価します。

>4)対象物がコンデンサではない場合は、同様の測定方法で
>  電流値の変化は起きないものなのでしょうか?
意味がわかりません。。。。
電流値の変化とはどういう意味でしょうか。。
3)でいうところの電流変化ですか?交流だからそれはおきるのが当たり前でしょう。
でなければ交流ではありません。

コンデンサやコイルなどのインダクタンスは電圧波形に対する電流波形の位相を変える効果があるだけであり、そもそも交流において電流が波になるのは当然な話です。

>1)そもそも、この方法で測定は可能でしょうか?
理想的なコンデンサであれば可能です。
現実のコンデンサは誘電損失があるので正確ではありません。

>2)式はC=I/(E * 2πf)で正しいでしょうか?
>  C:静電容量
>  I:測定する電流
>  E:与える電圧
>  *:除算記号(multiplication sign)
>  f:周波数
Xc=1/(2πfC) 静電容量による容量性リアクタンスの式
Xc=E/I オームの法則

という関係式から、
2πfC=I/E
C=I/(E×2πf)

とな...続きを読む

Q空気の誘電率について

タイトルそのままなんですが・・・
さまざまな物理学の本やインターネットで調べても、
空気の誘電率についてよく理解することが出来ませんでした。
空気の誘電率とは、いくつなのでしょうか。

Aベストアンサー

誘電率は通常、真空中のε0に対する比率εsで表し比誘電率と呼びます。
電気工学ポケットブックによると比誘電率は
 空気:1.00058
 水 :81
 アルコール:16~31
 マイカ :2.5~6.6
 ガラス:3.5~9.9
だそうです。


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング