フィルムコンデンサの吸収係数とは何ですか？小さいほど良いのでしょうか？

フィルムコンデンサの吸収係数を紹介する前に、誘電体とは何か、誘電体の分極、コンデンサの吸収現象について見てみましょう。

誘電

誘電体は非導電性物質、すなわち絶縁体であり、移動可能な内部電荷を持ちません。誘電体を静電場内に置くと、誘電体原子の電子と原子核は電界の作用を受けて原子範囲内で「微視的な相対変位」を起こしますが、導体内の自由電子のように、所属する原子から遠ざかる「巨視的な移動」は起こりません。静電平衡に達すると、誘電体内部の電界強度はゼロにはなりません。これが誘電体と導体の電気的特性の主な違いです。

誘電分極

印加電界の作用により、誘電体内部に電界方向に沿って巨視的な双極子モーメントが現れ、誘電体表面に束縛電荷が現れ、これが誘電体の分極となります。

吸収現象

コンデンサの充放電過程におけるタイムラグ現象は、印加電界の作用下で誘電体がゆっくりと分極することによって発生します。一般的には、コンデンサはすぐに満充電する必要があるのにすぐに充電されず、コンデンサは電荷を完全に放電する必要があるのに放電されないため、タイムラグ現象が発生すると考えられています。

フィルムコンデンサの吸収係数

フィルムコンデンサの誘電吸収現象を表す値は吸収係数と呼ばれ、Kaで表されます。フィルムコンデンサの誘電吸収効果はコンデンサの低周波特性を決定づけますが、Ka値は誘電体コンデンサの種類によって大きく異なります。同じコンデンサでも、試験時間が異なると測定結果が異なり、同じ仕様のコンデンサでも、メーカーやロットによってKa値は異なります。

さて、2つの質問があります。

Q1. フィルムコンデンサの吸収係数はできるだけ小さい方が良いのでしょうか？

Q2. 吸収係数が大きくなるとどのような悪影響がありますか？

A1:

印加電界の作用下では、Kaが小さい（吸収係数が小さい）ほど→誘電体（すなわち絶縁体）の分極が弱くなり→誘電体表面の結合力が低くなり→誘電体の電荷牽引力に対する結合力が小さくなり→コンデンサの吸収現象が弱くなり→コンデンサの充放電が速くなります。理想的な状態：Kaが0、つまり吸収係数が0の場合、印加電界の作用下で誘電体（すなわち絶縁体）は分極現象を示さず、誘電体表面は電荷を牽引する結合力を持たず、コンデンサの充放電応答にはヒステリシスがありません。したがって、フィルムコンデンサの吸収係数は小さいほど良いと言えます。

A2:

Ka 値が大きすぎるコンデンサがさまざまな回路に与える影響は、次のようにさまざまな形で現れます。

1) 差動回路は結合回路になる

2)鋸歯状回路は鋸歯状波の戻りが増加するため、回路はすぐに回復できない。

3) リミッター、クランプ、狭パルス出力波形歪み

4) 超低周波平滑化フィルタの時定数が大きくなる

（５）直流増幅器の零点が乱れ、一方向ドリフト

6）サンプリング・ホールド回路の精度が低下する

7) 線形増幅器のDC動作点のドリフト

8) 電源回路のリップル増加

上記の誘電吸収効果のすべてのパフォーマンスは、コンデンサの「慣性」の本質と切り離すことはできません。つまり、指定された時間内に充電しても期待値まで充電されず、その逆も放電されます。

Ka値が大きいコンデンサの絶縁抵抗（または漏れ電流）は、理想的なコンデンサ（Ka=0）とは異なり、試験時間が長くなるにつれて増加します（漏れ電流は減少します）。中国で規定されている現在の試験時間は1分です。