静電容量の定義

交流電子回路における重要な特性の一つとして、抵抗とインダクタンスに加えてキャパシタンスがあります。キャパシタンスは単位で測定され、その単位はファラドです。インダクタンスが回路中にコイルで表されるのに対し、キャパシタンスはコンデンサーで表されます。最も基本的な形式では、コンデンサーは絶縁体（ダイエレクトリック）によって分離された2つの平行なプレートで構成されています。電気回路において、コンデンサーは電気の貯蔵庫または蓄積所として機能します。

直流におけるキャパシタンスの定義

図1Aに示すように、コンデンサーを蓄電池などの直流電源に接続し、スイッチを閉じると、Bプレートは正に帯電し、Aプレートは負に帯電します。電子がBからAへ移動するとき、外部回路には電流が流れます。スイッチが閉じられた直後には回路中の電流が最大ですが、その後継続的に減少し、ゼロになります。電流がゼロになるのは、AとBの電圧差がバッテリーの適用電圧と同じになったときです。スイッチを開いた状態でも、プレートは帯電したままです（図1B）。コンデンサーがショートされると、図1Cのように急速に放電します。コンデンサーが充電または放電している間には、キャパシタープレート間のギャップが回路を断つにもかかわらず、回路に電流があります。しかし、充電および放電の時間は通常短いものです。

図1 - 直流におけるキャパシタンスの定義。

RC時間定数 コンデンサーが完全に電荷を持つのに必要な時間は、キャパシタンスと回路の抵抗に比例します。回路の抵抗は、コンデンサーの充電と放電に時間を導入します。

コンデンサーが抵抗を通じて充電または放電すると、完全な充電または放電に一定の時間がかかります。コンデンサーにかかる電圧は瞬時に変化しません。充電または放電の速度は、回路の時間定数によって決定されます。シリーズRC（抵抗/コンデンサー）回路の時間定数は、オーム単位の抵抗とファラド単位のキャパシタンスの積であり、ギリシャ文字τ（タウ）で表されます。

τ = RC

この式の時間は、ソースの電圧の63%まで充電するために必要です。ソース電圧の約99%まで充電するのに必要な時間は約5 τです。図2は、充電の時間定数特性を示しています。

図2 - キャパシタンスの定義放電曲線。

キャパシタンスの定義を求められた場合、私はしばしばキャパシタンスはコンデンサーが電荷を蓄える能力の尺度であると説明します。キャパシタンスの記号はCです。電子部品内の誘電体材料の電気ポテンシャルを測定し、エネルギーを蓄えることができます。

時間定数の説明から明らかなように、コンデンサーには直流の連続的な流れはありません。良いコンデンサーは直流をブロックし、パルスDCまたは交流の効果を通します。

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