解答の鍵 理論

平行平板電極の静電容量

2つの平らな電極を平行に向かい合うように配置したものを、平行平板電極、あるいは平行平板コンデンサともいいます。このコンデンサの静電容量は以下の式で求めることができます。

公式

C=\epsilon_{0}\epsilon_{s}\dfrac{S}{d}

C:静電容量〔F〕
S:平板の面積〔m2
d:平板間の距離〔m〕
\epsilon_{0}:真空の誘電率 8.8541878128×10−12〔F/m〕
\epsilon_{s}:比誘電率
\epsilon:誘電率(真空の誘電率に比誘電率をかけたもの)

この式を見ると,静電容量は平板の面積,誘電率(真空の誘電率に比誘電率をかけたもの)に比例し,平板間の距離に反比例しています。
この公式は以下のように考えると覚えやすいかと思います。

公式の覚え方

  • 平板の面積を大きくすれば,それだけ蓄えられる電荷の量が多くなる
  • 板間の距離を小さくすると,正極,負極に集まる電荷間の力が大きくなる,すなわち電荷を集める力が大きくなる
  • 平板間の物質によって,静電容量は変わる

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