コンデンサ―と静電容量とは
コンデンサーとは?
コンデンサーとは、静電容量により
電気を貯めることができるものです
静電容量とは?
コンデンサー貯められる電気量の指標で、
単位は[F](ファラッド)です
静電容量が大きい程、電荷をたくさん
蓄えることができます。
静電容量の式
静電容量は、面積が大きい程多くなり、電極の間隔が狭い程多くなります
ε0:真空の誘電率
εr:比誘電率
ε:誘電率 = ε0・εr(F/m)
誘電率とは
誘電率は電場を与えたときに誘電分極の起こす
度合いの係数で物質によって違います
誘電率が大きい程 静電容量は大きくなります
比誘電率とは
真空の誘電率を1とした時の物資の誘電率
の比率です。
真空の誘電率×比誘電率=誘電率となります。
電極の間隔と蓄えられる電荷量
電極の間隔が開くと電極同士が引き合う力が
弱くなり、蓄えられる電荷が減ります
電極の面積が広くなると電極面に現れる
電荷が増加し、電極間の電荷量が増えます
誘電体とは?
誘電体は、電気を通さない絶縁体のことで
コンデンサーの電極間の材質として使用されます
誘電率とは
誘電率は電場を与えたときに誘電分極の起こす度合いの定数で、物質によって違います。 誘電率が大きい程 静電容量は大きくなります。
比誘電率とは
真空の誘電率を1とした時の物資の誘電率の比率です。真空の誘電率×比誘電率 = 誘電率となります。
誘電分極とは
絶縁体に帯電体を近づけた際に絶縁体内の
電荷が偏る現象です
誘電分極の原理
最初に絶縁体内の電子と原子の状態を確認しましょう。
絶縁体内には多数の原子が存在し、原資には中心に[陽子]
外殻に[電子]が存在します。
正電荷が絶縁体に近づくと、電子が正電荷側に偏り、
陽子が逆側に偏ります。
下の図のように絶縁体内部の電子と陽子が
打消しあい実質ゼロとなります
絶縁体の表面だけに電荷が発生した様になります
これを誘電分極といい誘電率が高いほど
表面に現れる電荷が多くなります
誘電体の例
材質 | 比誘電率(空気の誘電率との比率) |
空気 | 1.0(8.854×10^(₋12))[F/m]) |
水 | 80 |
セラミック | 10~100 |
プラスチック | 2~5 |
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