コンデンサ ガイド

コンデンサの種類と記号表示の読み方

コンデンサとは

コンデンサの役割

コンデンサの主な役割は、電気の蓄積・放出を行うだけではありません。

• 電圧の安定
• 直流電気の絶縁
• 信号の取り出し
• ノイズの除去

コンデンサの基本となる役割である電気の蓄積・放出は、電圧の変化を吸収し、電圧を安定させることにも役立ちます。ただし、蓄積・放出を行うのは交流電気だけであり、直流電気は絶縁されます。そのため直流電気については絶縁体として用いることもでき、交流電気のみを通す仕組みを利用して、信号の取り出しのために活用することも可能。周波数を検知することで、信号をよりわけて取り出すことができます。

また、電気が通る際に生じるノイズの除去もコンデンサの重要な役割のひとつ。分岐回路により抵抗のない回路を作ることにより、交流成分であるノイズはコンデンサへと流れるため、ノイズ除去効果が発揮されます。以上のようにコンデンサとは、電圧や電流を調整する上でさまざまな役割を担う電子部品です。

コンデンサの仕組み

コンデンサの基本的な構造は？

コンデンサの基本的な構造は、絶縁体を金属板では挟んだ3層構造です。2枚の金属板は電極となっており、間に挟まれる絶縁体には、誘電率の高いポリエチレン・ポリプロピレン・セラミック・電解液を吸収した紙などが使用されます。絶縁体は静電容量を大きくするために挟まれるもの。コンデンサは絶縁体を電極である2枚の金属板で挟んだ、非常にシンプルな構造です。

コンデンサが蓄電する仕組み

コンデンサが蓄電する仕組みは、電極への負荷が均衡になった状態で保持されるためです。コンデンサの構造では、電極と電極の間には絶縁体が挟まれているため、電気が通ることはできません。しかし、コンデンサを電源に接続すると、電圧に応じ片方の電極にはプラスの電荷が、もう片方の電極にはマイナスの電荷が帯電されます。

交流電気が通りプラス・マイナスの電化が帯電した状態で電荷は均衡になりますが、間に絶縁体が挟まれていることでより多くの電荷を蓄積することができ、エネルギーを保持します。

コンデンサは交流電気のみを通すこと、電極間に絶縁体を挟むことという2つの特徴により、大きな伝記を蓄積することができる仕組みです。

コンデンサの電流の大きさは電圧に従う

コンデンサの電流の大きさは、電圧の変化に従って変化します。つまり充電を行う場合は、コンデンサの電圧が高くなるにつれて電流は低くなり、電圧と電流が等しくなるとコンデンサの充電は満タンに。充電が完了した時点で、コンデンサに流れる電流はなくなります。そして充電された電気を放電する場合は、コンデンサの電圧が低くなるごとに電流も低くなり、電圧がゼロになった時点で放電が終わるのです。

コンデンサには蓄電・放電という基本的な役割がありますが、蓄電・放電は電流の大きさが電圧に従って変化する特性を利用しています。

インピーダンスの決まり方

コンデンサのインピーダンスは周波数により決まります。低周波数の領域においては、静電容量によってインピーダンスが決まりますが、高周波数領域では等価直列インダクタンスによってインピーダンスが決定されるのです。また、自己共振周波数においては、等価直列抵抗によって決まります。

もしノイズ抑圧のためにコンデンサを使用する場合はインピーダンスによりノイズ抑圧性能が決まるため、ノイズの周波数とコンデンサの自己共振周波数、等価直列抵抗の小ささについて考慮する必要があるでしょう。以上のように、コンデンサのインピーダンスは主に周波数によって決められます。

静電容量値を文字と数字とで表す記号表示方法

コンデンサの値

コンデンサの値は略数字で表示されています。

	第1桁 第2桁 第3桁 第1数字 第2数字 乗数 0 0 100 1 1 101 2 2 102 3 3 103 4 4 104 5 5 105 6 6 106 7 7 107 8 8 108 9 9 109	英記号 許容差（％） B ±0.1 C ±0.25 D ±0.5 F ±1 G ±2 J ±5 K ±10 M ±20
	例：４・７・２の場合  　　　47×102pF＝4700pF  　注：容量の大きいものでは「μF」を基準にしている場合もあります。

コンデンサの静電容量の単位

コンデンサのの標準数列

主なコンデンサの種類

ポリエステルコンデンサ（マイラコン）
	【誘電体】ポリエチレン・テレフタレート 【電　極】錫またはアルミ箔 【特　徴】プラスチックフィルムコンデンサとして、最も一般的なもの。 【用　途】一般的な結合回路、時定数回路。
ポリスチレンコンデンサ（スチコン）
	【誘電体】スチロール樹脂 【電　極】錫または銅箔 【特　徴】精度が高く、温度係数が負で一定。高周波において損失が少ない。 【用　途】同調回路、フィルタ、位相補正用。
マイカコンデンサ
	【誘電体】マイカ（雲母） 【電　極】金属蒸着 【特　徴】精度が高く、温度係数が低一定。高周波において損失が少なく、Qが高い。 【用　途】同調回路、フィルタ、位相補正用。
セラミックコンデンサ
	【誘電体】セラミック 【電　極】パラジウムまたはニッケル 【特　徴】高周波特性に優れ、誘電体の特性によって任意の温度係数が得られる。 【用　途】（低誘電率系） 同調回路、水晶発振回路、温度補正用。 （高誘電率系） 精度不問の一般電子回路、パスコン。
タンタルコンデンサ
	【誘電体】二酸化タンタル 【電　極】金属タンタル及び低融点合金 【特　徴】漏れ電流が小さく、ローノイズ。大容量の割に周波数特性に優れる。 【用　途】時定数回路、信号用フィルタ。
アルミ電解コンデンサ
	【誘電体】酸化アルミニウム 【電　極】アルミニウム及び電解液 【特　徴】大容量コンデンサとして最も一般的。 【用　途】電源平滑用、低周波結合用、低周波用パスコン。

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