キャパシタについて

以下のウルトラキャパシタを二次電池のように使いたいと
勉強はこれからですが、ふと疑問に思ったことがあります。

質問
1
2.5V5000Fのウルトラキャパシタの放電容量は計算可能でしょうか。
(放電時電圧降下が激しいと聞きますので、どのような計算をすれば良いのか解りません
ファラッドをアンペアに換算出来ない理由が良く解りませんでした。)

2
充電する際は、2.5Vならば、どれだけ一度に大きな電流を流し込んでも大丈夫なのでしょうか?
製品には、耐圧しか表示がありません。

3
放電する再は、回路側が許す限り、どれだけ電流を取り出しても大丈夫なのでしょうか?

4
同じ製品のキャパシタの直列、並列に関して、充電時、放電時で注意することはありますでしょうか?

よろしくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2015/10/23 12:37

コンデンサーは、電池ではありません。

単なる「受動素子」です。

計算式は、電荷をQ（クーロン）、電圧をＶ（ボルト）、静電容量をＣ（ファラッド）として、
　　Q = VC
です。
V=2.5(V)、C=5000(F) なら、貯められる電荷は
　　Q = 2.5 × 5000 = 12500 (クーロン）　　　　（１）
ということになります。

電荷Ｑは、電流Ｉ（アンペア）を積分したものです。つまり「時間変化」が関係します。
　　dQ/dt = I

（１）の電荷の80%を1時間で放電するとすれば、平均電流は
　　12500 × 0.8 ÷ 3600(s) = 2.777･･･ ≒ 2.8 （アンペア）
程度です。（１アンペア＝１クーロン／秒）

ただし、流し始めは大きな電流が流れ、急速に電流が減るという、時間とともに「指数関数型」の特性となります。
↓　こんなサイトで、波形を確認してください。
http://www.jeea.or.jp/course/contents/01118/

受動素子ですので、許容電圧さえ越さなければ、あとは周囲の回路側の問題です。

この回答へのお礼

丁寧な、回答に感謝です。
教えて頂いたサイトを参考に、
時間が掛かりましたが、少しずつ解ってきました。

お礼日時：2015/10/26 15:02

No.2 回答者： 銀鱗 回答日時： 2015/10/23 13:04

一つだけ注意しなければならないのは、内部抵抗が低いという点。

並列に繋いだ充電されたスーパーキャパシタをショートすると、人が死ぬくらいの大電流が平気で流れる。
5000Fだけでも怖いどころの話ではないので絶縁には気を配ること。
（ベークライト板で回路と素子を覆うなど工夫してみよう）

あと、内部抵抗が低いということは、放電に伴い電圧も一気に下がるということだ。
一次電池や二次電池と異なり、ほぼ直線的に下がっていく。
電源として使うのであれば定電圧回路などを介して使うようにしないと意味がない。


コンデンサなので完全に放電させても何ら問題ない。使えるだけ使ってよい。
…というか、充電前に完全放電させたほうがよい。
（化学反応を使った二次電池は完全放電させると回復しない。）

この回答へのお礼

危険性に関して、お知恵を授けてくださり、ありがとうございます。
ベークライト板など教えて頂きありがとうございます。
定電圧回路も勉強中です。

お礼日時：2015/10/26 15:05