コンデンサー�@（コンデンサーとは？）

１．演示実験−コンデンサーの充電と放電

これまで電場と電位を学習してきました。ここからは少し具体的なものに移っていきます。

まずはコンデンサーです。ここに冷蔵庫に使われているコンデンサーがありますが， これはすごく大きいコンデンサーです。豆粒サイズのものが多い。

コンデンサー→電池→豆電球→コンデンサーと回路をつないでみましょう。

ピントが合っていない！　ISOを調整しないと！

すると，はじめ強く光って，だんだん光は弱くなり，消えてしまうことが見て取れましたね。 これはコンデンサーの充電です。 いまこのコンデンサーには電荷が蓄えられました。

では，電池を外し，コンデンサー→豆電球→コンデンサーと回路をつないでみましょう。

すると，またはじめに強く光って，だんだん弱くなり消えることがわかります。 これはコンデンサーに蓄えられていた電荷が放電 されたということです。

このようにコンデンサーとは電荷を蓄えられる電気素子です。
※実際にはコンデンサーはガタガタの電流を滑らかにしたり， スイッチング機能として多く使われますが，これらの性質は電荷を蓄えることができるからです。

コンデンサーにはいろいろな種類がありますが， 高校物理で扱うコンデンサーは「平行平板コンデンサー」というものです。 単純に2枚の金属板を平行に並べただけで出来上がり。 このようにコンデンサーは金属2枚を近くに置けば出来上がります。 電気のはじめの授業を覚えていますか？ 電気ショックをしました。アルミ箔を貼ったコップ２つを重ねただけですが， あれもコンデンサーです。電荷を蓄えられたでしょう！

２．電池について

いま実験でコンデンサーを充電したり，放電したりしましたが， 具体的にはどのようなことが起きているのかみていきますが， その前に大切な注意をしておきます。
電池ですが，電気の池と書くので 電池のなかには電荷が蓄えられていると勘違いしている人がいます。
しかし，電池には電荷は溜まっておらず， 川の流れでいうと電池は水を汲み上げるポンプです。
このポンプの高低差が電池の電圧（電位差）です。
※単１・単２・単３電池の電圧はいくらか知っていますか？ すべて1.5[V]です。つまり水（電荷）を1.5[V]の高さに押し上げる装置です。 ちなみに大きさの違いは寿命の違いです。

３．充電放電のイメージ

では，充電ですが，電池によって電位差ができます。 その水（電荷）は低いところに流れていきます。 そしてコンデンサーに電荷が溜まるわけです。 極板Aの自由電子が電池によって極板Bに運ばれた。 よって極板Aは自由電子がひとつ少なくなったのでプラスに， 極板Bは自由電子がひとつ多くなったのでプラスになります。 これが満タンになるまで行われます。 コンデンサーを駐車場だと考えると， はじめは車が一台もないので，スイスイ車を駐車していけます （つまり大きい電流が流れる）。だんだん混雑してくると 遅くなって（つまり電流が弱くなって），満車になると止まる（電流が０になる）。

放電ですが，これは逆です。まず，コンデンサーの極板Aにはプラスの電荷がありますが， 基本的に同じ電荷が集まっているのは，電荷にとって嫌な状態なのです。 なぜなら同じ電荷が集まっていると反発するからです。 電池がつながっていたときには無理やり押し込められていただけです。 ですので，電池がなくなれば流れようとします。幸い導線で極板同士がつながっているので， 極板Bに溜まっていた電子が豆電球を通過し，極板Aに戻ります。これが放電です。

このように「コンデンサーに電荷が蓄えられる」といっても， 極板Aと極板Bを足すと０です（必ず極板Aと極板Bの電荷の絶対値は同じです）。 このような状態で「コンデンサーには電荷Q[C]蓄えられた」といいます。

重要なことをまとめておくと，

※ちなみに，充電のとき電池を右向きに自由電子が通過していますが， 電流は左向きに流れているといいます。昔は電子などというものを知らずに 電流を定義しました。その後，電流の担い手は電子で，電子はマイナスの 電荷であることがわかりました。しかし，ずっとこの向きで電流の向きを定義してきたので， これから直すと混乱が起きるので，そのままにしたわけです。
自由電子が左に流れている＝電流は右向きに流れている

※参考･･･このイメージ化では，極板Aにある自由電子が極板Bまでたどり着いていますが， これは間違いです。導線のなかにも自由電子は豊富にあり，電池をつなぐと ところてんのようにグイッと押されてその分極板Aで電子がひとつなくなり， 極板Bで電子が多くなるような感じです。ですので， 電子はそれほど遠くに動いてはいないのだと思います。

今日はイメージだけでしたが，次回はコンデンサーがどれだけ電荷をためられるか式にしていきます。

授業を終えて。。。
・前回の内容が少し残っていたので，内容はこれだけであったが，もう少し進めるであろう。 そのときはQ=CVを書いて説明しておいてもいいかな。 中学のときの電流の知識が完全に飛んでいるので，そこら辺を復習してもいいかな。

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