コンデンサは2枚の平行板で構成され、その間には電気的接続がありません。それぞれの板には導線が接続されています。板の面積は非常に大きく、板と板の間にはごくわずかな隙間があります。2枚のアルミ箔の間に紙を挟み、全体を巻き上げてコンパクトにすることもできます。しかし、実際には2枚の大きな板の間に隙間があるだけです。
2本の導線に電池を接続すると、短時間、少量の電荷が流れます。一方の極板に電子が押し出され、もう一方の極板から電子が吸い込まれます。すぐに、2つの極板間の電圧差(電池の電圧に等しい)だけが残り、電流は流れなくなります。つまり、電流が停止した状態です。これが直流電流がブロッキングする部分です。極板間の隙間を埋める経路がないため、直流電流は流れ続けることができません。
さて、電池を数ナノ秒接続したとしましょう。この短時間の間に、片方のプレートから数個の電子が吸い出され、ほぼ同数の電子がもう一方のプレートに押し出されます。片方のプレートにもう片方よりも多くの電子が存在するため、2つのプレートの間には電界が発生します。しかし、接続したのがごく短時間であるため、電圧はまだ電池の電圧まで上昇していません。
さて、バッテリーの端子を素早く入れ替えましょう。先ほど押し込んだ場所から電子を吸い戻し、残りの電子を先ほど押し出した反対側から押し出します。これを2ナノ秒間続けましょう。これで状況が逆転し、プレート間に逆の電界が発生します。ただし、電流を流すのはごく短時間だけです。バッテリー電圧まで上昇させるには十分ではありません。
これを繰り返し、電流の方向を変えながら、飽和しない程度に速く流します。これが交流電流です。回路は、電流がプレートを流れているかのように動作します。実際には電流は流れていませんが、回路は交流電流がコンデンサを流れているかのように動作します。
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投稿日時: 2026年1月15日