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未知のコンデンサ（キャパシタ）の容量を測定するのは案外簡単だ。 抵抗を通してコンデンサに充電しながら、コンデンサの端子間の電圧の時間変化を調べる。 時定数とＣとＲの間には簡単な関係が有る。性能の良い電圧計とストップウォッチがあれば、実験は簡単だ。 |
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電気２重層コンデンサ自体も簡単だ。硫酸の中にシャープペンシルの芯を突っ込んだだけ。 電圧計はアナログメータは論外、デジタルテスタでも不十分なので、高入力抵抗のものを自作する。 ＦＥＴ入力のオペアンプが安価なので、自作もそんなに難しくない。 |
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「測定１，５，６」がＲ＝１００ｋΩ、「測定２，３」がＲ＝２１０ｋΩ、「測定４」がＲ＝３００ｋΩ。 電源が１．０Ｖなので、本当は０．６３Ｖまでの時間を計る必要があるのだが、見たとおりやたら時間がかかるので、途中で放棄。 適当に外挿する(いい加減な！）と、１００ｋΩで１０００秒、210kΩで２０００秒くらいか。 上の式を Ｃ＝τ/Ｒ と変形して、１０００秒と１００ｋΩを代入すると、１０，０００μＦになる。 電極の表面積が ４．５ｃｍ２ くらいなので、これはいかにも大きすぎる。 |
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充電抵抗が１００ｋΩのデータだけをプロットしたもの。 測定５と６は続けて測定しているが、測定１と測定、５，６の間に３時間ほどあいている。 １と５，６が少し違うが、原因は不明。この間に電極に泡がたくさんついたので、これが原因かも知れない。 |
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充電抵抗が２１０ｋΩのデータだけをプロットしたもの。 測定２と３は続けてやったので、良く再現されている。 |
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以下はそれぞれの測定データとそのプロット。 抜けているところはぼんやりしていて、時間が過ぎてしまったもの。 |
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全部のグラフに共通の特徴がある。 ０．２５Ｖのあたりに変曲点が有るように見える。 これは２本のグラフが重なっているのではないかと思うのだが、理由は分からない。 |
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グラフに変曲点が有るのは１と２のグラフが合成されて、赤い線のようになっているのだと思う。 で、グラフ１と２ってなあに、というと、分からない。 |