コンデンサの種類
コンデンサは、電気エネルギーを蓄えることができるデバイスであり、通常は互いに近接して配置されたが接触していない2つの導体(通常はプレートやシート)から構成されています。基本的に、コンデンサは2つの金属プレートと、その間にある絶縁体で構成されています。この絶縁体を誘電体と呼びます(例:ポリスチレン、油、空気など)。コンデンサは、現代の電子・電気回路やデバイスにおいて最も使用され、有用な電子部品の一つです。
最も一般的なコンデンサの種類には、以下のものがあります。
- 電解コンデンサ
- セラミックコンデンサ
- 紙コンデンサ
- フィルムコンデンサ
- ミカコンデンサ
- スーパーキャパシタ
簡単なコンデンサは、面積がAで小さな距離dで分離された一対の平行プレートから構成されます。しばしば、2枚のプレートは、プラスチック、紙、または他の絶縁体で分離された円筒形に巻かれます。回路図では、コンデンサは以下のいずれかのシンボルで表されます。
コンデンサの基本的なグループ
コンデンサは、基本的に3つのグループに分けられます。
- 固定コンデンサ:製造過程で値が固定され、後から変更できないコンデンサを指します。固定コンデンサはさらに、電解と非電解コンデンサに分類されます。
- 偏極コンデンサ:特定の正と負の極性を持つコンデンサです。これらのコンデンサを回路に使用する際には、常に正しい極性で接続されていることを確認する必要があります。
- 可変コンデンサ:可変容量を持つコンデンサで、回路の校正中に主に調整されるトリマーとして、または電子機器の操作中に調整可能なデバイスとして作られます。
最も一般的なグループは固定コンデンサです。多くは誘電体のタイプに基づいて名付けられていますが、最も古い電解コンデンサのように、陽極構造によって名付けられたものもあります。
典型的な値
1ファラドの容量は、かなり大きな容量の単位であり、ほとんどの電子回路では一般的に見られません。1ファラドの容量を持つコンデンサは、そのプレート間の電位差1ボルトあたり1クーロン(C)の電荷を蓄えることができます。実用上、より便利な単位であるマイクロファラドやピコファラドのようなファラドの亜倍単位が使用されます。1ファラドの大きさを理解するために、以下の例を考えてみましょう:
- 電子機器に使用される典型的な小型セラミックコンデンサは、約0.1マイクロファラド(µF)の容量を持ち、これはファラドの一千万分の一です。
- 電源回路に使用される典型的な電解コンデンサは、数百または数千マイクロファラド(µF)の容量を持ち、これは依然としてファラドに比べて桁違いに小さいです。
- エネルギー貯蔵アプリケーションで使用される高容量コンデンサの一種であるスーパーキャパシタまたはウルトラキャパシタは、数ファラドから数十ファラドの容量を持つことがあります。
要約すると、1ファラドの容量は相対的に大きな容量の単位であり、ファラド範囲の容量を持つコンデンサは、特殊なアプリケーションでのみ一般的に使用されます。ほとんどの電子回路では、マイクロファラドやピコファラド範囲の容量を持つコンデンサが使用されます。