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コンデンサがインダクタを上回る理由:低損失、小型、優れた絶縁性

インダクタと同様に、理想コンデンサは抵抗性・電力散逸成分を持たない純粋なリアクティブ素子です。しかし実際には、コンデンサはインダクタよりもはるかに純粋であり、内部直列抵抗を非常に低く設計できるためです。

その結果、実在コンデンサのインピーダンス位相角は–90°により近づき、同等のインダクタよりも大幅に電力損失が減少します。

コンデンサはインダクタよりも小型で軽量です。電界は主に極板間に閉じ込められるのに対し、インダクタは磁界がコア外部に広がるため、コンデンサは隣接回路との電磁ノイズ結合を受けにくいです。

これらの利点により、どちらの素子タイプも実行可能な場合、設計者はコンデンサを優先的に選択します。

コンデンサが顕著な抵抗効果を示す場合、それは損失あり(lossy)と呼ばれます。主な損失源は導体ではなく誘電体材料です。導体パスは最小限だからです。誘電体は変化する電界に反応して熱を発生し、これが回路における実効抵抗として現れます。

この加熱効果は高周波でより顕著になり、誘電加熱プロセス(例:2枚の金属板間に高周波ACを印加してプラスチックフィルムを硬化)に利用されることさえあります。

誘電損失を最小化するため、エンジニアは損失特性の低い材料を選択します。以下は一般的な誘電体の損失度合いを少ない順に並べた相対ランキングです:

誘電損失

材料損失
真空低
空気–
ポリスチレン–
雲母–
ガラス–
低Kセラミック–
プラスチックフィルム(マイラー)–
紙–
高Kセラミック–
酸化アルミニウム–
五酸化タンタル高

誘電損失は、理想容量と並列および直列の両方で実効抵抗として現れます:

コンデンサがインダクタを上回る理由:低損失、小型、優れた絶縁性

実在コンデンサは直列と並列の両方で抵抗を示す。

幸い、これらの迷走抵抗は通常控えめです—低い直列抵抗と高い並列抵抗—ため、ほとんどのインダクタに見られる迷走抵抗よりもはるかに影響が小さいです。

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