電極 測定範囲 絶縁物

質問

電解質が入った容器の底面に電極(二電極法、電極間距離をaとする)を設置し、インピーダンスの計測をします。いま、電極の真上に絶縁物を設置し、最初は絶縁物と電極が接触した状態でインピーダンス計測をし、絶縁物を徐々に電極から上の方向に離していきながら、その都度インピーダンスの計測をしました。
その結果、初めはインピーダンスが徐々に低下していったのですが、電極と絶縁物の距離が約2a離れてからはインピーダンスが徐々に上昇していきました。
なぜ電極と絶縁物の距離が2a離れてからインピーダンスが上昇したのかがわかりません。電極と絶縁物の距離が離れるほど電流が流れやすくなるイメージがあるためインピーダンスは下がっていくと思います。
なぜなのでしょうか？
御解答よろしくお願いします。

回答No.4

178-tall

< ANo.2 の近似等価回路は、絶縁物にて容器底面の 2 電極に対向する電極対を仮想し、2 ポートの対称性を意識したもので、要らざる小細工でした。

よく見かける近似等価回路の例を、参考 URL にでも …。

参考URL：

http://www.rs-online.com/designspark/electronics/blog/JPN-capacitor-no1

回答No.3

178-tall

参考 URL : アルミ電解コンデンサのインピーダンスと ESR 実測データ

参考URL：

http://www.op316.com/tubes/datalib/c-imp-esr.htm

回答No.2

178-tall

>… 実験モデルのイメージが不明確で、とりあえずは根拠薄弱なネタ振り

… の蛇足です。

インピーダンスが最低になる周波数 fm あたりの近似等価回路の一例でも …。

　そのときの電解層深さにて、fm より十分低い周波数での静電容量 C を測定。
　その静電容量 C の 1/2 のコンデンサに直列接続すると周波数 fm で直列共振する
　インダクタンス L を勘定。
　i.e. 　L = 1 / {2C(πfm)^2}
…として、近似等価回路は、
　C/2 // (L + C/2)　　: + は直列接続
です。

< 実験値の Cole-Cole プロット (Nyquist プロット) は、抵抗損失を含むでしょう。
　近似等価回路によるプロットと比較するのが一興かも … >

回答No.1

178-tall

電解質 (液？) 内の電極面の状態など、実験モデルのイメージが不明確で、とりあえずは根拠薄弱なネタ振りです。

紹介されている現象だけから見ると、参考 URL p.23 ～ の「反共振」なのかも知れません。
電解液 (？) の有効深さを増やしていくと、電流分布が複雑化し、「反共振」の領域に突入することはあり得そう。

肝心の「インピーダンス計測」は、一周波数だけなのでしょうか？
周波数を変えつつ、Cole-Cole プロット (Nyquist プロット) など描いてみると、等価回路に結びつけれるかも…。

参考URL：

http://www.chemi-con.co.jp/catalog/pdf/Application_Note_NPCAP_090420.pdf