コンデンサ

コンデンサ

コンデンサとは、電気エネルギーを蓄える電子部品で、通常は2つの導体間に絶縁体を挟んで構成されます。 コンデンサは信号の整流やフィルタリング、電源の安定化など幅広い電気回路で使用され、キャパシタとも呼ばれます。容量や耐圧などの特性に基づいて選定され、多岐にわたるアプリケーションで利用されています。

【コンデンサとは？】
コンデンサはあらゆる電子機器に使用されている部品です。
回路内で電気を蓄えたり、放出したりする役割があります。
キャパシタ（capacitor）とも呼ばれています。
コンデンサは抵抗、コイルと共に3大受動部品と呼ばれています。
受動部品は能動部品と異なり、電気を受けて流すだけの単純な動作を行いますが、能動部品を動かすためには必要不可欠な部品です。

【コンデンサの構造】
コンデンサの基本構造は、2つの金属板で絶縁体を挟みこんだ形です。
コンデンサに使用される絶縁体は「誘電体」と呼ばれます。
この絶縁体の種類によって、コンデンサの性質や機能が異なります。
また、金属板の構造にも巻型や積層型など様々な種類があります。

【コンデンサの性質】
コンデンサの性質は二つあります。
「電荷を蓄える」「直流電流は通さず、交流電流を通す」です。

・電荷を蓄える
電気が流れるのは、「＋」と「－」の電荷が移動するということです。
コンデンサに電圧をかけると、金属板に電荷が流れ込みますが、絶縁体があるためそこから移動する事できません。
そのため、片方の金属板には電荷が貯まることになります。そして、絶縁体を挟んだもう一方の金属板には反対の電荷が貯まります。
コンデンサは、このような働きによって、電荷を蓄えることを可能にしています。

・直流電流は通さず、交流電流を通す
コンデンサが直流電流を通さないのは、金属板に電荷が貯まり、それ以上電荷が移動しなくなるためです。
一方で、交流電流は周期的に電流の向きが変化するため、コンデンサに交流を流すことで電流の向きにならって充電と放電を繰り返します。
実際には絶縁体で電荷が移動していないにも関わらず、交流電流が流れているような働きをします。

【コンデンサの役割】
コンデンサはその特性から回路の中で以下のような役割を果たしています。

・電荷を貯めたり、放電したりする
コンデンサは必要な時に蓄えた電気を放出する事ができるため、電源として使うことができます。
カメラのストロボや非常用電源などに利用されます。

・回路内の電圧を一定に保つ
電源部で交流を直流に変換する回路でもコンデンサは活躍しています。
コンセントから流れる交流電流は「整流回路」を通して直流に変換されますが、その段階ではまだ不定期な変動のある脈流と呼ばれる電流になっています。
そこでコンデンサが充電・放電を繰り返すことで電圧を一定に保つことができます。

・ノイズを取り除く
直流電流は通さず、交流電流は通すというコンデンサの特性を利用して、ノイズのフィルターとして利用する事ができます。
直流電流に含まれるノイズは、交流成分のためコンデンサを通りやすい性質があります。
回路に分岐を設けることで、ノイズの元である交流成分をコンデンサに流し、直流電流のみ出力回路に流すことができます。


<参考文献>
https://www.matsusada.co.jp/column/capacitor.html
https://contents.zaikostore.com/semiconductor/183/

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