リプルと静電容量の関係って何ですか??・・・簡単にお願いします

A 回答 (2件)

静電容量が大きい程リプルを防ぐことができます。


が、使用電力が大きいと発生しやすくなるので、更に大きな容量が必要となりますね。
要するに静電容量はリプル(凹凸)を埋めるバッファーの役割をするのです。
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この回答へのお礼

よくわかりました(^_-)-☆彡

レポートもちゃんと出せます(^^♪

教科書にわ載ってなかったのでホント助かりました

お礼日時:2009/05/25 19:41

交流を直流に変換する時に整流回路と平滑回路を使用します。


平滑回路には大容量のコンデンサが使用されますが、静電容量が大きいほど直流出力に含まれるリップル電圧は小さくなります。
整流回路を全波整流回路、平滑回路をコンデンサ入力形と仮定した時リップル電圧ΔE(p-p)は次の式で表されます。
ΔE=0.27XEDCXIDC/(fXCXE)
但し、EDC:直流出力電圧 IDC:直流出力電流 f:交流周波数
    C:平滑コンデンサの静電容量
整流回路を半波整流回路、平滑回路をコンデンサ入力形と仮定した時リップル電圧ΔE(p-p)は次の式で表されます。
ΔE=0.75XEDCXIDC/(fXCXE)
但し、EDC:直流出力電圧 IDC:直流出力電流 f:交流周波数
    C:平滑コンデンサの静電容量
   
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静電容量式湿度センサについて教えてください!
まったく電気知識が無い状態で湿度センサについて
調べ、資料化することとなりました。
インターネットで調べれば簡単さ!!と思っていたのが間違いでした。。

さて、本題ですが、私が調べた限りでは「誘電率」と「静電容量」の変化が
肝となっていると思うのですが「誘電率」と「静電容量」の関係が全くわかりません。

現時点で、私の理解は
「誘電率」とは電圧をかけた際、電子が自分の部屋(原子)から飛び出さないが
部屋の端に引き寄せられる力を示すもの。
「静電容量」は部屋の端に引き寄せられた電子を蓄える為の貯蔵庫みたいなもの
という風に理解しているのですが、間違っていると思いますので訂正していただければ
と思います。
また、静電容量式湿度センサは「誘電率」の変化により「静電容量」が変化する
と書かれていたのですが、
「誘電率」が何故変化するのか
「誘電率」は低湿域と高湿域ではどちらが高いのか
「誘電率」が高いと「静電容量」は大きくなるのか、小さくなるのか
「誘電率」が変化すると何故「静電容量」が変化するのか
も教えて頂きたく思います。
誰でもそれとなくわかるように、静電容量はバケツのようなものですといった
比喩を用いた資料作成を考えております。
ぜひご教授お願いいたします。

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肝となっていると思うのですが「誘電率」と「静電容量」の関係が全くわかりません。

現時点で、私の理解は
「誘電率」とは電圧をかけた際、電子が自分の部屋(原子)から飛び出さないが
部屋の端に引き寄せられる力を示すもの。
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Aベストアンサー

あなたの理解で合っています。
物質は原子からできており、原子は原子核の周りを電子が回っています。
そして原子核は+、電子は-の電気を持っています。
外から電圧がかかっていないときは、電子は原子核の周りに場所に依らずほぼ均等に分布しているので、外から見ると電気的に中性です。
(+にも-にも見えない、という意味。)
ところが電圧をかけると、電子は+の側に引き付けられて片寄るので、分子の片側が-、反対側が+の電気を持っているように見えます。
ある電圧をかけたときに、どの程度電子が片寄るか(分極といいます)を表すのが「誘電率」です。
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さて、中学の理科で、水分子(H2O)は、1個の酸素原子に、2個の水素原子が「くの字型」にくっついていると習ったかと思います。
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つまり水分子は誘電率が大きいのです。
従って、湿度が高いと水分子の量が多くなり、誘電率が高くなるため、静電容量も大きくなります。

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外から電圧がかかっていないときは、電子は原子核の周りに場所に依らずほぼ均等に分布しているので、外から見ると電気的に中性です。
(+にも-にも見えない、という意味。)
ところが電圧をかけると、電子は+の側に引き付けられて片寄るので、分子の片側が-、反対側が+の電気を持っているように見えます。
ある電圧をかけたときに、どの程度電子が片寄る...続きを読む

Qコンデンサの静電容量が分からなくて困っています(>o<")

コンデンサの静電容量が分からなくて困っています(>o<")

SILK
.068K100

と、コンデンサらしき物体に書いてあるのですが、コレは何というコンデンサなのか、静電容量はいくつなのか?
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Aベストアンサー

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Q静電容量式センサによる高湿槽内の湿度モニタ

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Aベストアンサー

<湿度センサ内蔵のヒータなどでセンサ温度を露点以上に上げられるもの>というのと、私が昔、空調機の湿度制御に使った「塩化リチウム式露点計」とが、同一品かどうか分かりませんが、特に問題なく使えたと記憶しています。
これは、塩化リチウムが導通するかしないかの状態を維持するように電気ヒータで制御しながら、露天温度を測るものです。
相対湿度は、別に槽内の温度を測って、パソコンで計算することになります。
大阪管区気象台でも使っておられるようです。

参考URL:http://www.osaka-jma.go.jp/sokki/shitsudokei.htm

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静電容量効果について

指紋センサ紹介のページで、
「たくさんのコンデンサをチップの上層部に並べて
チップ表面に指を置くと、静電容量効果により指紋の凹凸に応じて
該当するコンデンサの容量値が変化する。つまり、皮膚から
半導体表面までの距離が指紋がある場所とない場所とで違うため
静電容量に差が生じ、表面から離れるほど電荷は少なくなるのである。」

という文を見かけ、距離と電荷の増減の仕組み、静電容量効果について
深く知りたいと思ったのですが、google等で検索しても思うような
ものが見つかりませんでした。(そもそも静電容量効果で検索しても
その単語すら出てきませんでした。)

なので静電容量効果について分かる方、または静電容量効果について
詳しく載っているページ、またはもし静電容量効果という
名称の別名があれば教えてください。

Aベストアンサー

「静電容量効果」という用語は、新しいセンサを開発している人達が便宜的に使っているのかも知れませんが、一般には使いませんので、検索しても無駄でしょう。
コンデンサの静電容量は、「誘電率に比例、電極の面積に比例、電極間距離に反比例する。」というのは、きわめて初歩的な知識事項ですが、質問者はご存知でしたか。これだとWEB上で一杯出ているはずです。要は、只それだけのことだと思います。

Qダイオードの静電容量について

こんばんは、どなたかダイオードの静電容量の測定方法を教えて頂け無いでしょうか?ダイオードの正方向からの通電は、そのまま問題無いのですが逆方向からの通電は電流の流れを止める為、コンデンサーとして見ることができると思います。この時の静電容量が問題と成っておると考えられるためです。仕様上の電圧は330V電流値は925A周波数は240Hzに成ります。どなたか御教示の程宜しく御願いいたします。

Aベストアンサー

容量測定の電源
それほど大容量の電源は必要ないので、
300Vくらいの実験用直流電源(15cm*20cm*30cmくらいの寸法のがあります)とファンクションジェネレータの組み合わせで試験できると思います。
重畳する交流電圧は、電流にのっている交流成分が観測できればいいので、それほど高い電圧は必要ではないかと思います。
(周波数が240Hzからずれてもいいなら、商用電源を単相全波整流あるいは三相電源を整流した電圧を使って評価することもできるかもしれません。ちょっと結果の処理を考える必要がありますが)

分担電圧の均一化
静電容量以外に、ダイオードの逆電流(もれ電流)のばらつきも分担電圧のばらつきにつながるかと思います。
ダイオードと並列に外部抵抗や外部コンデンサを繋いで、電圧分担の均等化をすることもあるようです。

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リプルについて

こんにちは、
全波整流回路は、半波整流回路と比較して、リプルが小さい。のですが、このリプルとは何でしょうか?

Aベストアンサー

半波整流および全波整流(両波整流ともいう)の整流回路と整流波形については参考URLの2.1をご覧下さい。

これらの回路の負荷抵抗に、参考URLの2.2のように、並列に平滑用のコンデンサや直列にコイル(チョークコイル)を入れてやる(平滑回路とよぶ)と、
2.1の整流波形が、2.2の赤い波形のように、波打つ直流波形の出力が得られます。これを脈流といいます。脈流の内、その平均値が直流分で、直流分の上にのった波打つ波形分をリップル(ripple=波打つ波形、さざなみ)といいます。

2.2.1の図は半波整流回路に平滑コンデンサをつけた回路で、赤い波形の変化分をリップルと言います。
リップルの波形の振幅(振れ幅)は、半波整流の場合より、全波整流の方が平滑コンデンサーを充電する回数が2倍になりますので、電圧降下が少なくなり、リップル振幅も小さくなります。

(図4の電流波形は平滑回路の入っていない時の電流波形で間違っていますので注意下さい。負荷抵抗に流れる電流は電圧波形に比例した電流波形になります。)


次のURLに半波整流回路+平滑回路の出力電圧波形が図6の緑の波形
全波整流回路+平滑回路の出力電圧波形が図7の緑の波形
で描かれています。
http://www12.ocn.ne.jp/~seppotl/zht03/acdc.html
両方の波形の電流波形の赤の波形は、負荷抵抗に流れる電流ではなく、整流回路から平滑コンデンサに流入する電流です。

参考URL:http://www.akita-nct.ac.jp/yamamoto/lecture/2005/3E_Exp/html_2nd_term/DC_ps/node4.html

半波整流および全波整流(両波整流ともいう)の整流回路と整流波形については参考URLの2.1をご覧下さい。

これらの回路の負荷抵抗に、参考URLの2.2のように、並列に平滑用のコンデンサや直列にコイル(チョークコイル)を入れてやる(平滑回路とよぶ)と、
2.1の整流波形が、2.2の赤い波形のように、波打つ直流波形の出力が得られます。これを脈流といいます。脈流の内、その平均値が直流分で、直流分の上にのった波打つ波形分をリップル(ripple=波打つ波形、さざなみ)といいます。

2.2.1の図は半波整流...続きを読む

Q静電容量について教えて下さい。

 静電容量について教えて下さい。ある体積をもつ物質の静電容量がCがあるとします。このとき、その物質をカッターナイフで均等に割ったとすると、その割ったそれぞれの物質の静電容量はC/2と考えてよいのでしょうか?

Aベストアンサー

静電容量Cは C=eS/dなのでの計算上は1/2になる。
3級アマチュア試験に3歳児がうかるのですから,e-lサンは入園前の人?

Qコンデンサの「リプル」とは?

お世話になります。
コンデンサの規格を見ると「リプル電流」という言葉が出てきますが、そもそもこの「リプル」とはどういった意味なのでしょうか?
わかりやすくお教えいただければ助かります。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

誠に僭越で恐縮ですが・・・

>つまり電源電圧変動を抑えるために、コンデンサが蓄えていた電流をどれだけ放出できるかという性能を示すものと理解してよいのでしょうか?

これは、全く逆の方向に理解が行っていると思いますので、あえて書き込みさせていただきます。

電気の世界では、「ripple:脈動電流」としています。
例えば50Hzを両波整流して得られた電源からは、100Hzの脈流電流(リプル)が平滑回路のコンデンサに流れ込みます。
(交流電流は、ダイオードで整流しただけでは「脈流」であり、コンデンサを通って初めて、平らな「DC」になることにご留意ください)

コンデンサにとってはこの脈動電流は負荷になります。
コンデンサ自体には、「ESR:等価直列抵抗」という特性があります。
これが、脈流電流によってジュール熱を発生し、場合によっては、コンデンサが破壊されることがあるからです。
電解コンデンサは、特にこのESRが大きいので、熱破壊を防止するために、「リプル耐量」を規定する必要があり、これを表示することになっています。
「リプル電流の大きい方が性能がよい」というのは、「耐量=許容量」、が大きいということなのです。
コンデンサには「定格電圧」というのがありますが、これと同じようなもの、と考えてもらってもよいかと思います。
(タンタルコンは電解コンデンサの一種であるが、ESRが小さいという特長がある)

メーカーサイトの資料です。1-2に「リプル電流が大きいと、コンデンサの等価直列抵抗分(ESR)によって自己発熱(ジュール熱)によって破壊する」という説明があります。
http://www.chemi-con.co.jp/support/chuui/C02.html

メーカーサイトの資料ですが、上記よりももう少し詳しく書いてあります。
http://www.rubycon.co.jp/notes/alumi_pdfs/Life.pdf

なお、「tanδ=誘電損失係数」も交流特性のひとつですが、ESRが低周波で問題にされるのに対し、tanδは高周波での特性を表すものと考えられます。

参考URL:http://www.chemi-con.co.jp/support/chuui/C02.html

誠に僭越で恐縮ですが・・・

>つまり電源電圧変動を抑えるために、コンデンサが蓄えていた電流をどれだけ放出できるかという性能を示すものと理解してよいのでしょうか?

これは、全く逆の方向に理解が行っていると思いますので、あえて書き込みさせていただきます。

電気の世界では、「ripple:脈動電流」としています。
例えば50Hzを両波整流して得られた電源からは、100Hzの脈流電流(リプル)が平滑回路のコンデンサに流れ込みます。
(交流電流は、ダイオードで整流しただけでは「脈流」であり、コ...続きを読む


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