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コンデンサは電子を溜めているわけではない

コンデンサが電荷を溜めるイメージを正しく持っておく事は大切です。
よくあるのが、物質(電子、電荷)が溜まるイメージを持ってしまう事です。
例えば水槽に水を溜めるようなイメージです。これは間違ったイメージです。

なぜこれが間違っていると言えるのか。
それは、コンデンサが充電される時に、流れ込む電流はそのままマイナス極から出ていくからです。
これを水槽で例えるなら、入れた水がそのまま排水栓から出ていくわけです。
これでは水槽に水は溜まりません。

充電とは、コンデンサの中に物質(電子)を溜めているのではありません。
状態を変えているだけなのです。エネルギーのある状態に変化させているのです。 エネルギーの出入りはありますが、物質的な出入りはありません。

充電の正しいイメージは、位置エネルギーを溜めるのと同じです。
位置エネルギーを溜めるのに、物質の出入りはありません。物質を高い所に持ち上げさえすれば良いのです。

更に別のイメージで説明するならば、揚水発電です。
揚水発電の基本原理は水力発電と同じですが、水を繰り返し使う所が違います。
つまり、一回使った水を再び高所に移動させて発電に使うわけです。
系として物質(水)の出入りは無いわけです。

揚水発電の系外にある水車を回し、そのエネルギーで系内の水を高所に移動させます。 水車を回す水は、入った水がそのまま出ていくわけですから、充電時の電流と同じです。

現実はそうかもしれないけど、イメージなのだから水槽に水を溜めると考えてもいいでしょ? と思う人もいるかもしれません。 
でも、わざわざこれを書いたのは、それではダメな理由があるからです。

電子がコンデンサ内に溜まるイメージを持つと、コンデンサの入り口の電流しか意識されず、出口の電流は意識しない事になります。
それでは問題が起きるのです。
例えば、大容量コンデンサのマイナス側の配線です。
電源バックアップ用などの大容量コンデンサのマイナス接地側の配線に、大電流がが流れる意識が薄いとどうなるでしょうか。

配線能力の不足によって、配線抵抗や配線インダクタが効いてしまい電位差(GND浮き、アース浮き)が発生するのです。


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