ケーブルの長さが長い、太いと金属の面積部分は比例して大きくなりますが耐圧は変わらないので、ケーブルの太さが変わらず長くなれば静電容量は大きくなります。
静電容量自体、導体同士の面積、つまり長さや太さなど面積が広くなれば大きくなるものです。シールドの線は、芯の線を導体が取り囲んでいる形になっていますので、面積が広くなって静電容量も大きくなります。
今回の記事では、
- ケーブルの静電気容量はなぜ太さによって変わる？理由とは
- ケーブルの静電気容量の計算方法
- 静電気容量を増やしたいなら静電シールドケーブルを使おう！
などを紹介していきますので、シールドケーブルを使いたいと思っている方、静電容量について知りたい方は要チェックです。
ケーブルの静電気容量はなぜ太さによって変わる？理由とは
静電気容量というのは、簡単にいうと電気のたまりやすさを表す指標です。コンデンサの大きさを表しているということ。
コンデンサとは、2枚の金属に絶縁体を挟み込んで作られたもので、その2枚の間に電圧をかけると、電子がマイナス側に流れます。
そしてプラス側の板の電子が流れていってそのタイミングで電流をOFFにすると電子が溜まるのです。大小はともかく電圧は必ず発生することは確実で、流れようとする電子は絶縁体やケーブルによって遮られて通れずなくなり行き場をなくして溜まるからです。
電線も同じような仕組みで成り立っていて、導体をケーブルではさんでできているもので静電容量が生じていますね。
そしてケーブルの長さが長い、太いと金属の面積部分は比例して大きくなりますが、耐圧は変わらず、ケーブルの厚さが変わらなければ静電容量は大きくなります。
静電容量自体、導体同士の面積、つまり長さや太さなど面積が広くなれば大きくなるものです。シールドの線は、芯の線を導体が取り囲んでいる形になっていますので、面積が広くなって静電容量も大きくなります。
ケーブルの静電気容量の計算方法
ケーブルの静電容量測定は、静電容量と長さが比例することから、健全相と故障相ケーブルの静電容量をおのおの測定して故障点を定める方法です。
主に断線事故の時などに使われる方法となっています。
ケーブルの故障点測定法のひとつである「静電容量法」とは何かについて１分で解説しました。#電験 #ケーブル pic.twitter.com/fZ8K9Ljmox
— Taira＠電験二種解説 (@Taira25619745) July 6, 2023
- 事故相の静電容量： CX
- 健全相の静電容量を：C
- L：健全相のケーブル長さ
X=L×Cx／C(m)
の計算で算出できることになります。
ちなみに、金属板の間の静電容量の値としては、以下を用いて決定されます。
- 金属板の面積：S
- 金属板同士の距離：L
- 金属板の間の絶縁体の誘電率：εs
絶縁体には比誘電率があり、空気は約1で絶縁性の粉は2から5です。
静電気容量を増やしたいなら静電シールドケーブルを使おう！
「シールドケーブル」というのは、伝達するための芯の線と被膜の間にノイズ防止のために導線の周りを覆いシールド材が施されているケーブルのことです。一般的によく見られるゲーブルですよね。
そのためシールドケーブルは、LANケーブルやオーディオ機器のスピーカーなどによく使われていて、発せられている電磁波から機械を守るためにあるものなのです。
電磁波の発生自体を防ぐのに高圧配電の用途にも用いられることがあります。
RCAで滑らかさを出すとしたら、どうすればいいのだろう。
静電容量を増やして高域を落としてしまう？
線材を少し太くして、表皮効果で高域のインピーダンスを増やす。
どれも私の考える音と離れてしまう。これ以外で滑らかさを出す方法はないのかな、頭のおかしい子RCAの弱点はここらしい
— Yuho… (@rabbit_yuho) August 1, 2020
面積を大きくすると静電容量が大きくなりますので、ケーブルが長く、近くにAC電圧ケーブルがあると静電の誘導で電圧がのってしまうので、遮断するためにシールドケーブルを用いるのです。
静電容量を増やす方法を以下に3つ挙げます。
- 極板面積を広げると、静電容量を増やせる
- 極板間距離を狭めると、静電容量Cを増やせる
- 誘電率の大きい物質を極板間に挿入すると、静電容量を増やせる
そしてコンデンサの静電容量が大きければ大きいほど充電、放電に長時間要することになります。
充電するときは放電より多くの時間がかかるのです。そのために静電容量は短い時間だけ持続可能な小さい電圧変動を除去するのに役立つのです。
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