質問: コンデンサの構造について 電解コンデンサは酸化アルミ拍?と電解紙?という主に2つのもので構成されてるらしいです、(間違っているかもしれません。)、通常、コンデンサに端子を接続してる時ってのは、酸化アルミにプラス端子を、電解紙にマイナス端子を接続してるんでしょうか? コンデンサは、導体と絶縁体を交互に重ねていったものだと習ったことがあるのですが、電解紙というと電解液を思い浮かべるので、電気を通すもの?って思ってしまいます。 電解液に紙をつけたものなのかな?って思ってしまいます。 そうすると、導体ー導体ー導体って感じで絶縁体がなくなってしまう感じがするのですが、いったい電解紙って何の役割があるのでしょうか? それと、今日初めてコンデンサ2つを直列に極性を逆向きに、例えばマイナス端子とマイナス端子が向かい合うように接続すると、無極性になると聞いたのですが、それってなぜですか? 無極性になった場合、直流でも電流が流れるようになるってことはないですよね?
回答: 電解コンデンサーは通常のコンデンサーとは少し違った構造をしています。電解コンデンサーでは電極はアルミ箔です。片方のアルミ箔の表面に酸化皮膜を形成することで電極を絶縁しています。原理的には極薄い酸化皮膜を挟んだ二枚のアルミ箔で構成されるコンデンサーということになるのですが、実際にはそのような構造では電極同士を密着させることが難しいため、表面に酸化皮膜を形成したアルミ箔とアルミ箔の二つの電極の間に電解液を含侵させた紙などを挟むことによって、擬似的に電極を密着させたの同じ効果を得ています。このため二つの電極は、片方はアルミ箔そのもの、片方はアルミ箔に酸化皮膜をつけて絶縁したものとなります。使用の際は酸化皮膜をつけたほうの電極の電位をつけていない方の電極よりも、低い電位で使う必要があります。これを逆にすると電解液とアルミ箔の間で化学反応(電解液の電気分解)が起こり、最悪の場合破裂します。また、電解液を仲立ちとして電荷の移動が行われるため、周波数特性は極めて悪く、コンデンサーとしての特性が発揮されるのは低周波領域のみで、本来なら周波数に反比例するはずのインピーダンスが数十キロhzから百キロhz程度より上では急激に増加してしまいます。したがって、アルミ電解コンデンサーが使えるのは電源回路の平滑用や低周波回路においてのみです。 極性を逆にしたものを二つ直列にした場合は、交流電流のように電流の方向が逆転する電流を書けた場合でも、それぞれの電極間の電位を見た場合は相殺されることになり、極性は無いものとして扱う個tが出来ます。直列つないでもコンデンサーはコンデンサーですから直流電流を流すことはありません。