コンデンサの容量はどのような要素に依存しますか

容量は何に依存するか

コンデンサの容量（C）は以下の主要な要素に依存します：

板面積（A）：

容量は板の面積と共に増加します。大きな板はより多くの電荷を保持することができます。

数学的には、これは C∝A と表されます。

板間距離（d）：

容量は板間の距離が増えるにつれて減少します。小さな距離では、より強い電界が生成され、より多くの電荷を蓄えることが可能になります。

数学的には、これは C∝ 1/d と表されます。

誘電率（ε）：

板間の材料の誘電率（相対誘電率または誘電定数とも呼ばれます）は容量に影響を与えます。高い誘電率は大きな容量をもたらします。誘電率は無次元数であり、真空に対する材料の電気エネルギーの蓄積能力を示します。数学的には、これは C∝ε と表されます。

これらの要素を組み合わせると、平行平板コンデンサの容量は以下の式で表すことができます：C=εrε0A/d

ここで：

• $\mathrm{<br>}$C はファラド（F）で測定される容量です。

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr は材料の相対誘電率です。

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 は自由空間の誘電率で、約 8.854×10−12 F/m です。

• A は平方メートル（m²）で測定される板の面積です。

• $\mathrm{<br>}$d はメートル（m）で測定される板間距離です。

例

板面積が 0.01m²、板間距離が 0.001m、誘電体の相対誘電率が 2 の平行平板コンデンサを考えます。このコンデンサの容量は以下の通り計算できます：

したがって、このコンデンサの容量は 177.08 ピコファラド（pF）です。