コンデンサとは何か、そしてキャパシタンスとは何か

コンデンサとは何か

コンデンサは、回路の基礎を形成する3つの基本的な電子部品の1つであり、抵抗器とインダクタと共に存在します。電気回路におけるコンデンサは、充電装置として機能します。コンデンサに電圧をかけると、電荷を保持し、必要に応じて回路に放出します。

最も基本的なコンデンサの構造は、2つの並行導体（通常は金属板）が誘電体材料によって分離されているものです。

コンデンサに電圧源を接続すると、電圧源の正極に接続された導体（コンデンサの板）は正に帯電し、負極に接続された導体（コンデンサの板）は負に帯電します。

導体間に誘電体があるため、理想的には電荷は一方の板から他方の板へ移動しません。

したがって、これらの2つの導体（板）間には充電レベルの差が生じ、電位差が現れます。

コンデンサの板に蓄積される電荷は瞬時にではなく、徐々に変化します。

コンデンサに現れる電圧は指数関数的に上昇し、接続された電圧源と同じになるまで上昇します。

キャパシタンスとは何か

これまでに、導体（板）に蓄積される電荷がコンデンサに電圧または電位差を生じさせることを理解しました。特定の電圧を発生させるためにコンデンサに蓄積される電荷量は、コンデンサの電荷保持容量と呼ばれます。

私たちは、この電荷蓄積能力をキャパシタンスという単位で測定します。キャパシタンスは、コンデンサに1ボルトの電位差を生じさせるために蓄積される電荷量です。

したがって、コンデンサの電荷と電圧の間には直接的な関係があります。コンデンサに蓄積される電荷は、コンデンサに発生する電圧に比例します。

ここでQは電荷、Vは電圧です。

ここでCは比例定数であり、これがキャパシタンスです。

キャパシタンスは、以下の3つの物理的要素に依存します：コンデンサ導体（板）の有効面積、導体（板）間の距離、および誘電率。誘電体媒質。

ここでεは誘電率、Aは板の有効面積、dは板間の垂直距離です。

出典: Electrical4u.

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