静電容量( キャパシタンス )
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2025.01.21
コンデンサは2枚の電極板で誘電体をサンドイッチした構造になっています。コンデンサがどれだけの電荷を蓄える能力があるのかを表すのが 静電容量 ( C kg-1 m-2 s2 c2 ) です。2枚の電極板の距離が短いほど、電極板の面積が広いほど、誘電体の誘電率が大きいほど、静電容量( キャパシタンス )は大きくなります。コンデンサの両極に電位差( 電圧 V kg m2 s-2 c-1 )を与えたときに、コンデンサは電圧に比例して電荷 ( Qmax ) を貯えますが、その比例定数が静電容量なのです。
Qmax = CV
コンデンサの両極に 電圧( V kg m2 s-2 c-1 )を与えたときに、コンデンサは電荷 ( Qmax ) を貯えますが、それには少し時間がかかります。その途中の実際に貯えられた電荷を Q c とすると、コンデンサは次の電圧を与える電池として存在するようになります。
Vcon = −Q / C
コンデンサに貯えられたエネルギー = 1/2 × 1/C × Q2