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締切り済みの質問

コンデンサの直列接続について教えてください

コンデンサC1=2pFとC2=3pFが直列に接続されている状態で、両端に5Vの直流電圧を印加した場合、C1の両端子間には3V、C2の両端子間には2Vの電圧がかかります。
そうすると、C1とC2の間の端子の電圧は2Vということになります。

C1とC2の間の分圧された電圧(2V)を取り出して、後段で用いたいのですが、
コンデンサは直流を通さず、C1とC2の間の直流電圧は不定になるのではとも思ってしまいます。
分圧の計算通り、2Vを取り出せるのでしょうか?

投稿日時 - 2011-05-08 19:26:46

QNo.6723514

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回答(4)

ANo.4

皆さんのおっしゃる通り、直流では3Vと2Vに分圧されません。間の電位は負荷があれば負荷で決まりますし、漏れ電流があれば漏れ電流で決まります。負荷が無く漏れ電流も無ければ、間にどれだけ電荷が閉じ込められているかによって電圧が決まります。その場合、例えばC1に1000V、C2に-995Vという状態だってアリです。

投稿日時 - 2011-05-09 00:15:39

ANo.3

電圧は取り出すものではありません。
取り出すのは電流です。

No.1の通り、電流を流した場合に電圧が変わってしまいます。
また、回路上流れない様なものでも、実際には漏れがあって流れるでしょう。

ちなみに抵抗であっても電流の量によっては電圧が分圧どおりになりません。

切り離せない回路を切り離して考えるとこうなりますね。

投稿日時 - 2011-05-08 21:07:11

ANo.2

抵抗RaとRbで分圧するときの分圧比は Rb/(Ra+Rb)ですが、インピーダンスZaとZbで分圧したときも同じようにZb/(Za+Zb)となります。
Zがコンデンサの時、そのインピーダンスは直流では∞になるため計算上は∞/∞となります。
コンデンサでの分割点から電流を取り出そうとして抵抗Rbを接続すると直流ではZb=Rbとなるので分圧比はRb/∞=0となって電圧は取り出せません。

接続点から電流を取り出さなければ2Vを取り出すことは出来ます。
例えば、2Vの電源とその接続点の間に電圧計をつなげば電圧計の表示がゼロになることから2Vであることは確認できます。
オペアンプでバッファするとしても入力バイアス電流がゼロのものを使わないとだめですね。
手に入るもので一番バイアス電流の小さいものはIntronics社のモデル310ですが、それでも10フェムトAです。
このアンプは入力段がバリキャップで構成されているという変わり種です。

2pFや3pFのコンデンサの直流でのインピーダンスは漏れ電流が支配的になるため容量とは無関係になるものと思われます。

投稿日時 - 2011-05-08 21:06:54

ANo.1

電流を全く取らないのならその考えでいいですが
少しでも電流を取るとC2の電圧が急激に下がっていきます。

抵抗の分圧ならまだしもですが。
電流を取るとやはりある程度電圧が下がります。

投稿日時 - 2011-05-08 20:25:49

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