コンデンサーって何ですか???

初歩的ですいません・・・。

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A 回答 (8件)

電気の世界で言うコンデンサは蓄電器のことです。

構造的には2枚の電極を互いに触れ合わないように向かい合わせたものです。互いにつながっていない2枚の電極に電源を接続すると、それぞれの電極に電荷がたまり充電状態になります。電荷がたまった状態というのは静電気を帯びたようなもので、電気を持ってはいるが流れない状態です。ここで電源を取りはずし、電極同士をつなぐと電極にたまっていた電荷が流れ出します。このように電気をためる働きをする部品がコンデンサーです。最初に電源をつないだときには電極が電荷で一杯になるまで電流が流れてから流れなくなります。また、電極同士を接続した場合は電極にたまっていた電荷がなくなるまで電流が流れます。直流では電荷がたまった時点で電流が流れなくなりますが、交流では上のような操作が周期的に行われているのと同じなので、電流が流れつづけます。このときの電圧は最初に接続した電源の電圧を越えることはありませんので、コンデンサ自体が高電圧発生することはありません。理想のコンデンサでは、電源からコンデンサに流れ込んだ電力(電圧と電流の積)とコンデンサから取り出せる電力は同じになります。また、このとき蓄えられる電気の量は電極の面積に比例し、電極の間隔に反比例します。原理的には電極と電極を向かい合わせただけでもよいのですが、これではごく小さな電気しか蓄えられないので、実際には電極と電極の間に誘電率の高い物質をはさんで、蓄えられる電気の量をふやす工夫がされていて、はさむ材料によって性質が変わります。理想的なコンデンサは、周波数が高くなるほどよく電流が流れ、直流ではまったく流れないもので、周波数と電流の値が比例するものですが、実際には完全にそのようなコンデンサは実現できません。例えば電解コンデンサーは電極に酸化膜を作って絶縁したもを使い、電極の間には電解液(電気を通す性質のある液体)を染み込ませた紙などはさんで作ります。このコンデンサの特徴は小型で大きな容量(電気をためる量)のコンデンサが作れることですが、高い周波数ではコンデンサーとしての働きがひどく悪くなってしまいます。そこでこのタイプのコンデンサーは周波数の低い電源回路などでよく使用されます、また、セラミックやポリスチレンなどをはさんだコンデンサは、高い周波数での性質は優秀ですが、大きな容量のものを作るのが難しいのです。このようにコンデンサといっても多くの種類がありそれぞれに使い道も異なります。

実際の使い方ですが、発信回路(一定の周期の波を作る回路)、同調回路(ラジオなどで決まった周波数だけを抜き抜き出す回路)、平滑回路(交流を直流に直すときに交流の波の成分が混じるのを防ぐ回路)、バイパス回路(直流と交流が混じった(正確に違います)電流から交流成分だけを取り出す回路)、フィルター回路(決められた周波数以下または以上を取り出したり、二つの決められた周波数の間だけを取り出す回路)、雑音防止回路(信号や電源に混ざった雑音を除去したり、雑音の発生を抑える回路)などなど、非常に多くの使い道があります。

これらの回路の実例を挙げて説明すればいいのですが、とても書ききれませんので、講談社より出ているブルーバックスシリーズの電子工作入門などはいかがでしょう。あまり専門的ではなくわかりやすく、各部品の働きなどが解説されているのよいのでは?

最後に電気以外のコンデンサですが、134さんが紹介されているように気体を液化する装置もコンデンサといいます。身近なところではエアコンの室外機に入っている細かいアルミ製のフィンのついたものです。コンプレッサで圧縮された高温高圧のガスの熱を奪い、低温高圧の液化ガスにします。日本語では凝縮器(機)と呼びます。
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この回答へのお礼

漠然としている質問にこんなに丁寧に答えてくださってありがとうございます。イメージがつかめました。

お礼日時:2001/05/15 09:24

おまけ。



蛇足だと思いますが…

 化学の世界でも「コンデンサー」というものがあります。
化学反応などで、中の液体を沸騰させながら行う化学反応や再結晶で、溶剤の蒸気をフラスコに戻す冷却管のことを言い、蒸留などで別のフラスコに移すときにも使用したりもします。
 この場合、「コンデンス(濃縮)」に由来しています。

 空冷管、リービッヒコンデンサ、バリテールコンデンサなど、形状によりそれぞれ名前が付いています。 
 
 こちらの方が、仕事で使用しているので、私にとっては馴染みがあったりします。

 
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基本的に、金属板、2枚の間に電気を通さないものを挟み込んだ構造をしています。



 電圧を掛けると金属板が帯電し、スイッチを切った瞬間に、帯電されたものがキャンセルされ、高電圧を発生させます。このように電気をためて、回路が切れた瞬間に電流を発生させるので、「蓄電器」として使用したりもします。単位はファラッド(F、通常は「μF」程度のものが使われます)

 また、「瞬間的」に電流を流すので、電波と同じ周波数の電気を発生させ、同調させることにより、ラジオやテレビなどの同期に使用したりもします。
 ラジオのつまみを回すことで、放送局を選択できますが、この部分が、下で名前の出た「バリコン(variable-condenser)」という素子です。

 いろいろ、説明がされていますので、この辺りで。
 
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車に乗ってラジオを聞いていると、


隣を走る原付のエンジンに合わせて
バチバチバチとラジオにノイズが
入りませんか?

エンジン内で点火プラグによって高電圧の火花が
出ているので、そのためにラジオにノイズが
入ります。

でも点火プラグのところにコンデンサーを
かませてあげるとこれが消えるんです。

もちろん車にもついています。

まあ、コンデンサーの使い方の極々一例です。
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そう、直流は通さないけど交流は通すのがコンデンサですね。



逆の働きの、直流は通すけど交流を通りにくくするコイルと組み合わせて発振に利用したり、特定の周波数だけを通すフィルタを作ったりもします。
ほかにもパソコンの基盤の上にパスコンがたくさんありますし、使い方はすごく多いです。

コンデンサは材料や大きさによって、電気を蓄えられる量が色々変わります。
耐えられる電圧も色々あります。すごく種類が多いんです。
プラスとマイナスが決まっていて、逆には電圧をかけられないものもあります。
またバリコンのように電気を蓄えられる量を変えられるものもあります。
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うわぁ、質問があまりに漠然としていますねぇ。


もう少し具体的に「どこで出てきたのか」、「どこで必要なのか」を質問に書くとよい答えが期待できると思います。

が、物理のカテゴリーでの質問なので、電気回路に使う「コンデンサー」のことでいいのですよね。

でしたら、ずばり、「蓄電器」です。普通端子が2つ付いていてこの2つの端子の間に電圧をかけると電気をためます。逆に電気をためた状態でたとえば豆電球をつなぐと電気が流れて電球が光ります。
電池も広い意味でのコンデンサーの仲間です。

コンデンサーが一番よく使われているのはテレビ、ラジオ、その他の電気製品の中でノイズを抑えるのに使われています。そのほかにもいっぱいいっぱい使われています。

漠然とおもいついたのはこんな所です。もっと詳しく知りたいところがあれば補足してください。
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電気をためておく以外に、「電流を通さない」働きを利用することもできます。



参考URL:http://www.rohm.co.jp/en/capacitor/what1-j.html
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condenser 回路の中で一時的に電気をためておくところのことです。


電池とどうちがうのかというと、
・電池よりはるかに高電圧の電気を
・あくまで動作中に一時的なものとして
ためておくためのものがコンデンサーです。
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Q過電圧について教えて下さい。2

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4926358.html

ここで一度質問させて頂いたのですが、よく分からなくなってきたので、もう一度仕切り直して質問させて下さい。

・例えば何も負荷を繋いでいないとき1.5Vの開放電圧をもつ乾電池を用意します。これに豆電球を繋いだとします。すると乾電池の2つの電極間の電圧が1.3Vに落ちたとします。この0.2V分の電圧が過電圧だということは分かります。
それで、この過電圧の中にも2種類あり、一つが
http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~doe/echem/Echem03.pdf
ここの8ページの図に書かれているようにターフェルの式で表されるように電極反応速度論から来る過電圧で、これは反応物質の拡散といった影響を受けない理想的な条件でのみ表れる過電圧です。
しかしながら、実際には、電荷移動、物質移動、などによる電気分解による過電圧も表れてくる。
従って、上記の0.2V分の過電圧というのは、2種類の全く異なる起源をもった過電圧の足し合わせによるものである。
ということで良いのでしょうか?図書館などでいろいろと過電圧の項目を見てみたのですが、大抵この2つのどちらかしか説明していなくて、どっちの意味なのかよく分からない解説しかされていないものばかりです。
上記で合っているかどうか教えて下さい。

・それと、過電圧の分類には3種類あり、その一つは拡散が律速になって引き起こされるものだとwikiには書かれてあります。
サイクリックボルタンメトリーでピークのシフトが起きるのは拡散によるものなので、これはまさに過電圧現象ではないのでしょうか?
それとも私の解釈が間違えていますでしょうか?

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ここで一度質問させて頂いたのですが、よく分からなくなってきたので、もう一度仕切り直して質問させて下さい。

・例えば何も負荷を繋いでいないとき1.5Vの開放電圧をもつ乾電池を用意します。これに豆電球を繋いだとします。すると乾電池の2つの電極間の電圧が1.3Vに落ちたとします。この0.2V分の電圧が過電圧だということは分かります。
それで、この過電圧の中にも2種類あり、一つが
http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~doe/echem/Echem03.pdf
ここの8ペー...続きを読む

Aベストアンサー

こんばんは

電気化学の専門家ではないのですが、大学院生(修士課程)のときに研究室で電池や電気分解を扱っていたので「研究室の教養」として知っているという立場からのアドバイスです。

考え方の違いですが、私は
ΔE=IR
で理解しています。
ΔE=(電流0のときの電圧)ー(電流を流したときの電圧)
です。
>何も負荷を繋いでいないとき1.5Vの開放電圧をもつ乾電池を用意します。
>すると乾電池の2つの電極間の電圧が1.3Vに落ちたとします。
>この0.2V分の電圧が過電圧だということは分かります。
この例では0.2VがΔEになります。

この過電圧の原因は3つあります。実際には3つの足し合わせなのですが、電流の大きさによって「主役」が違ってきます。
電流が小さいときには「活性化分極、中頃では「電解質の分極」、電流が大きくなると電極表面での「拡散分極」が主役となります。
http://www.fuelcell.no/principle_fctheory_jp.htm
http://www.fuelcell.no/fc_losses_jp.jpg

>サイクリックボルタンメトリーでピークのシフトが起きるのは拡散によ
>るものなので、これはまさに過電圧現象ではないのでしょうか?
確かに「過電圧」による現象です。
しかし「まさに過電圧現象」というのはちょっと違っていて、「過電圧のうちの“拡散分極”」が起こした現象です。

…ここまでは分かるのですが、サイクリックボルタンメトリーのピークシフトに関しては10年前に学んだきりですので、勉強し直してから回答します。

こんばんは

電気化学の専門家ではないのですが、大学院生(修士課程)のときに研究室で電池や電気分解を扱っていたので「研究室の教養」として知っているという立場からのアドバイスです。

考え方の違いですが、私は
ΔE=IR
で理解しています。
ΔE=(電流0のときの電圧)ー(電流を流したときの電圧)
です。
>何も負荷を繋いでいないとき1.5Vの開放電圧をもつ乾電池を用意します。
>すると乾電池の2つの電極間の電圧が1.3Vに落ちたとします。
>この0.2V分の電圧が過電圧だということは分かり...続きを読む

Q初歩的な質問ですいません。

初歩的な質問ですいません。

いま受験で波動の分野を復習してます。

ある参考書に

『光が反射する時出会った媒質の屈折率が、通ってきた媒質の屈折率より大きい場合には反射のさい位相はπ変わる。』

と書いてあったのですが、最後の『位相はπ変わる』は=『逆位相になる』ことなのでしょうか?

またそもそも逆位相という言葉の定義がよく分からないので、教えていただけると有難いです。

Aベストアンサー

NO.1の回答でほとんど良いと思いますが、ひとつだけ訂正しますと、
>そう、正弦波(余弦波)波形については同じことです。
すべての波形について、位相がπだけ変わる=逆位相になる、の意味になります。たとえ非周期波形であってもです。
フーリエの法則(フーリエ変換)によって、任意の(非周期波形を含む、ついでに非連続波も含む)波形は正弦波、余弦波、の和で表すことができますし、その逆もできます。
したがって、正弦、余弦波について、位相がπだけ変わる=逆位相になる が言えるなら、すべての波形について同じことが言えます。

この場合、反射したとたん、電磁波の電解と磁界の正負が逆転するということですが、次のページの真ん中より少し下におもしろい動画があります
http://www15.wind.ne.jp/~Glauben_leben/Buturi/Hadou/Hadoubase2.htm

Qリレーの過電圧印加

DC48V-DC24Vのスイッチング電源の出力DC24VとGNDをセーフティリレーコイルに接続する断線を監視する回路において、リレーの故障モードを考えているのですが、リレーコイルの断線条件はオムロンの以下HPによると、過電圧が印加された場合とあります。
http://www.fa.omron.co.jp/guide/faq/detail/faq02098.html

このような回路において、過電圧が印加される事象は誘導負荷による逆起電圧くらいと想定していますが、それ以外に過電圧が発生する要因はありますでしょうか?
想定される要因への対策漏れを無くしたく、ご教授頂きたく、宜しくお願いします。

Aベストアンサー

リレーコイルの断線原因と言えば、過電流による溶断でしょう。
過電流の原因は過電圧でしょうが、そのほか、
線間ショートによる過電流もありますが、これは二次被害のほうでしょう。
リレー自身が誘導負荷なので、電源断による逆起電圧を考慮して線巻きされるので、
自身の逆起電圧での線間絶縁破壊があれば、設計ミスと言わざるを得ません。
リレー自身の逆起電圧で自信が壊れるようであれば、周辺回路への被害も想定すべき危険な設計でしょう。

リレーの逆起電圧抑制と言えば、ダイオードの並列接続です。
これは本来、周辺部品への過電圧抑制です。
但し、これは復帰時間の遅延になるので、それが問題の場合はCRの併用になります。

なお、これが製品(販売品)への対策としたいならば、会社の設計要領に準じてください。
趣味や思い付きの設計を、製品(販売品)へ適用してはいけません。

Q初歩的ですいません。  レンズについて

あるレンズから30cmの距離にある光源の虚像がレンズから20cmの距離に生じた。
レンズの焦点距離と凹凸の種類を答えよ。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
答え 60cm 凹レンズ
なのですが

私は凸レンズだと思いました。

凹レンズと考えられる理由としては
(光源の位置30cm)>(虚像の位置20cm)だからでしょうか。

Cf。凸レンズなら(虚像の位置)>(光源の位置)

Aベストアンサー

焦点距離は レンズの公式より 1/f=1/a+1/b=1/30 + 1/(-20)=-(1/60)
(虚像なので、bは負になる)
より、-60[cm] で、焦点距離が負なので凹レンズです。

作図しても凹レンズであることがわかります。

光源からレンズの中心を通る直線(1)を引きます。
レンズから20cmのところに虚像を描きます。
光源から光軸に平行な直線(2)を引きます。
(2)とレンズの交点と虚像の頭Bを結ぶ線(3)を引きます。
(3)を延長して(4)を引きます。
レンズを通った後の光の通り道は、(1)(4)のようになり、凹レンズであることがわかります。

Qインヒビタ-の防食作用と過電圧

基本的な質問ですみません。電気学会編「新しい電気化学」(培風館)の防食に関する項で、「インヒビタ-は、電気化学的には腐食反応の過電圧を増大させていることになる。」という文章がありました。この「過電圧の増大」と防食(吸着抑制)との関係が分かりません。よろしく御教授お願いいたします。

Aベストアンサー

自信ありにしておいてなんですが、以下の話が気に入った回答かは自信ないです。
「・・・電気化学的には・・」とありますが、今ひとつしっくりこない説明なのはこれが両者結果も原因も表してないからのような気がします。
電気化学において、電位制御はギブスの自由エネルギーを自由にコントロールすることに値します。つまり電位の変化によって通常起こらない反応を起こすことが出来ます。
吸着によって安定化された表面の、酸化還元反応における平衡電位が、無垢の表面と同じであると仮定します。その場合表面において反応が起きにくくなるのは、反応に対する活性化エネルギーが高くなるためです。ここで電気化学的に電位をコントロールして、反応を起こそうとすれば、防食前よりもより高いエネルギーを加える必要が生じます。例えば酸化させようと思えば、より高い正電位を印加しなければいけないわけで、逆に言えば電気化学的に安定な電位が広くなったことになります。このとき、対象である表面を持つ物質の電位と、反応速度の関係を図解すると以下のようになります。(A)は防食しない場合、(B)は防食後。

(A)
....../
_____/_____
..../
.../

(B)
........../
_ _______/_
./
/

X軸: 電位 Y軸: 反応電流(あるいは反応速度)
電位の中央が平衡電位とする
(...は図のスペースを作る都合上。無視してください)

(A)では電位を変えると比較的スムースに反応が進行します。一方(B)では、反応を起こすために平衡電位からある程度の電圧を加える必要があります。この平衡電位からのずれが過電圧なわけです。反応の活性化エネルギーが過電圧分に相当するわけです。つまり、
「防食は活性化エネルギーを上げることになる。電気化学的に表面で反応を起こすことが可能であるが、その場合にはより高い過電圧を必要とする。」
しかしながら、分子が吸着した場合には表面のエネルギーも、分子軌道と相互作用するために変化すると考えられます。つまり平衡電位そのものが変化することが予想され、インヒビターの役割は教科書が述べるほど単純ではないかもしれません。

自信ありにしておいてなんですが、以下の話が気に入った回答かは自信ないです。
「・・・電気化学的には・・」とありますが、今ひとつしっくりこない説明なのはこれが両者結果も原因も表してないからのような気がします。
電気化学において、電位制御はギブスの自由エネルギーを自由にコントロールすることに値します。つまり電位の変化によって通常起こらない反応を起こすことが出来ます。
吸着によって安定化された表面の、酸化還元反応における平衡電位が、無垢の表面と同じであると仮定します。その場合表...続きを読む

Q初歩的なことですみません。角速度について

角速度といえばωで、高校のときは単位はrad/sでした。これはわかるのですが、大学で単振動に対する運動方程式(ma=-kx)を微分方程式で表す際、d^2x/dt^2=-ω^2x、ただしω=√(k/m)、単位はrad/sと定義しています。式の流れからなんとなくはわかるのですが、なぜ√(k/m)の単位がrad/sになるのか感覚的にいまいち理解ができません。
簡単なことなのかもしれませんが、気になるので詳しい方お願いします。

Aベストアンサー

まず、kの次元についてです。
質量の次元を[M],距離の次元を[L],時間の次元を
[T]とします。F=kxより
[M][L][T]^-2=[k][L]だから
[k]=[M][T]^-2です。
だから、k/mの次元は[T]^-2,
√すれば[T]^-1となります
つまり√k/mの次元は1/sとなります。

一方、ラジアンの単位ですが、これの次元はありません。ある角度x(°)のラジアンを求める時
π・x/180[rad]です。角度同士で割って円周率
という無次元量をかけているだけだから、無次元量
となります。ですから、rad/sと1/sの物理的次元は等しくなります。というか、等しくなり得ます。

次元解析で1/sとでたからといって、それが振動数
なのか、角振動数なのか、決められないということ
です。回数/sでも、rad/sでも共に
無次元量/sですから、次元解析の結果は同じです。
運動方程式の解として、x=Asinωtと与え、
d^2x/dt^2=-(k/m)xに代入したら
ω^2=k/mが得られるから、そしてωという文字は
あらかじめ角振動数として設定しておいたもの
だから、結果的に√k/mの次元はrad/sだった、という
ほかありません。物理問題に対する慣れという意味でなく、原理的に√k/mという量だけでは
完全にスケールが特定できないということでしょう。

まず、kの次元についてです。
質量の次元を[M],距離の次元を[L],時間の次元を
[T]とします。F=kxより
[M][L][T]^-2=[k][L]だから
[k]=[M][T]^-2です。
だから、k/mの次元は[T]^-2,
√すれば[T]^-1となります
つまり√k/mの次元は1/sとなります。

一方、ラジアンの単位ですが、これの次元はありません。ある角度x(°)のラジアンを求める時
π・x/180[rad]です。角度同士で割って円周率
という無次元量をかけているだけだから、無次元量
となります。ですから、rad/sと1/sの物理的次元は等しくなります。と...続きを読む

Q過電圧について教えて下さい。

過電圧に関していろいろな書籍を見てみたのですが、どうしても理解出来ません。
過電圧とは、電流Iが流れているときの電極電位と平衡電位との差である、というような説明がなされていますが、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%83%B3%E3%82%B9%E...​
ここに書かれているネルンストの式で左辺が平衡電位に相当し、この電位からのずれが過電圧に相当するわけですが、
ある電位にセットしたとき、最初は酸化還元にともなう電流が流れますが、しばらく時間が経つと右辺の第2項にあるように酸化種と還元種の濃度が変化するために、平衡電位がずれ、電流が流れなくなると思います。この過渡的にかかる平衡電位からのずれのことを過電圧だと思っていたのですが、

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8E%E9%9B%BB%E5%9C%A7
しかし、ここの説明では、酸素発生の平衡電位が+1.23Vなのに、白金電極上では過電圧が存在するために、-0.4Vほど低くなる、というような解説がなされています。
この説明と上で書きました概念では全く別もののように思うのですが、これはどういうことなのでしょうか?
手元の本には上記のような感じで書かれてあったのですが、どのように解釈すれば良いのでしょうか?

過電圧に関していろいろな書籍を見てみたのですが、どうしても理解出来ません。
過電圧とは、電流Iが流れているときの電極電位と平衡電位との差である、というような説明がなされていますが、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%83%B3%E3%82%B9%E...​
ここに書かれているネルンストの式で左辺が平衡電位に相当し、この電位からのずれが過電圧に相当するわけですが、
ある電位にセットしたとき、最初は酸化還元にともなう電流が流れますが、しばらく時間が経つと右辺の第2項にあるように酸...続きを読む

Aベストアンサー

> 上の例でいうと、後者の意味での過電圧(電気分解のときの過電圧)に相当すると思うのですが、合っていますでしょうか?

あっていません.吸着種のボルタモグラムが,可逆系ならピーク電位が一致する,上下対称な形になるのはなぜでしょう?通常の拡散のある系でピークがずれるのは,拡散があるからです.

> 電気化学では過電圧という一つの用語が2つ異なる意味をもつ

解釈の問題ですけどね.

> これら以外にも別の意味をもっているということはないのでしょうか?

過電圧という言葉がですか?ならばないと思いますが.
他の言葉だと,「可逆」の意味が二種類ありますね.可逆反応という意味での可逆と,熱力学でいう準静的過程を意味する可逆のときと.後者の意味を理解して「可逆」という言葉を使っている人は少ないように思えてなりませんがw

Q二重スリット実験の初歩の初歩の初歩の疑問

ばかげた質問だと笑われるのを覚悟で質問します。

電子銃から打ち出された電子がスリットに向かわず、
板上のスリットの無い所ににぶつかった場合はその後ぶつかった電子はどうなるのでしょうか?

反射していろんなんな所にぶつかって結局スリット・または板の外側を通って
写真乾板に到達するのでしょうか?
写真乾板には到達せず下に落っこちたままになったりしないのでしょうか?

もっと勉強してから質問しろと言われるような内容かもしれませんが
解りやすくお願いします。

Aベストアンサー

素人です
いい質問だと思い、ブックマークさせていただきましたが、なかなかお返事少ないですね

洗面所にお湯を置くと、蒸気が鏡に着いて大きな水滴を作ることもありますが
ヤカンの口から上がる湯気はどこへともなく消えますね
湯気の量が大量ならば、カーテンも窓も床も部屋中が湿気です

もっともっと質量の軽い電子であれば、銃で飛ばされた以上、下に落ちる確率よりも、板の目に見えない細かな窪みにくっつくか反射してどこかへ行くする可能性が強い気がします

光は粒であり、波であり、なんていいますが床に落ちた光を見てみたいモノです
素粒子は私達の体など、たいがいのものを簡単にすり抜ける…???
映像として想像しにくいですね

QZn電解の過電圧について。

はじめまして。
Znの電気化学反応で理解に苦しんでいるもので質問させていただきます。

アノードおよびカソードにZn板を用い、ZnSO4-H2SO4-アルコール類の電解浴を電解した際、平衡論で考えますと、Znの析出は水素発生の電位よりも卑な電位で起こります。
しかし、実際は水素過電圧がZn析出電位よりも卑なところにあるので、Znの方が優先的に析出します。NiやSnの電解でも同様に、水素過電圧の寄与で電解析出が可能です。

ここで疑問に思ったのですが、この水素過電圧というのがなぜ発生するのかということです。

Hgを用いたソーダ電解などでは、水素過電圧がかなり卑に偏倚してNaの電解採取も可能であると聞きましたが、それは、Hg電極表面の平滑さが起因しているとの見解のようです(他にも因子があるでしょうが、勉強不足です)。
しかし、Zn電解では表面粗さはあまり関係ないように思います。むしろ、水素イオンの拡散が関わっているのではないかと読んでいますが、確信には至りません。

どなたかこの手の内容に詳しい方がいらっしゃいましたらご教授願います。また、参考書などもありましたら紹介していただければ幸いです。

はじめまして。
Znの電気化学反応で理解に苦しんでいるもので質問させていただきます。

アノードおよびカソードにZn板を用い、ZnSO4-H2SO4-アルコール類の電解浴を電解した際、平衡論で考えますと、Znの析出は水素発生の電位よりも卑な電位で起こります。
しかし、実際は水素過電圧がZn析出電位よりも卑なところにあるので、Znの方が優先的に析出します。NiやSnの電解でも同様に、水素過電圧の寄与で電解析出が可能です。

ここで疑問に思ったのですが、この水素過電圧というのがなぜ発生するのかということです...続きを読む

Aベストアンサー

水素過電圧は「あると便利な理論」ですがその実態については完全にわかっていません。
ただ、温度や電流量、水溶液の濃度などのいろんな要因で変化するようです。

最も大きな要素はH2の体積でしょう。
Na+、Ag+、Cu2+、H+などのイオンは水溶液中では体積は無視できるものです。
しかし、H2のみが単体になると非常に大きな体積になります。
われわれは1気圧のもので実験をしているわけで、ルシャトリエの原理より、
H2 → 2H+ + 2e- へのバイアス(平衡を移動させる力)を
受け続けていることになります。
ですから、逆に、2H+ + 2e- → H2 は1気圧下では、過剰な電圧が必要なのです。

CuやAgの単体も体積があるので、わずかながらにこの現象が観察できるでしょう。
電極にHgを用いた場合は、Naなどはアマルガム(Hg合金)になり、体積変化は単体の
生成よりも小さくなります。ですから、Hg電極ではNaアマルガムが生成するのでしょう。

Q初歩的な質問ですみません

いま学校で実験をしているんですが、
アルミ板に小型加振器をあてて、その振動をはかるというものです。

そこで、縦軸が速度v[mm/s]で、横軸がt[ms]のグラフを得ることができました。
そこから振幅を求めろといわれたのですが、求め方がわかる方いらっしゃいませんか?

ほんとに初歩的ですが・・・・

ちなみにそのグラフの最大速度は20[mm/s]で、時間tの目盛りは430から始まり、480まであります。

Aベストアンサー

速度から振幅(位置)を求めるには速度を時間で積分すれば
良いので、波形が正弦波でなくても、細い時間間隔に区切って
各ピースの高さを測り、足し込むという手作業での積分を行う
しかないように思います。


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