互いに絶縁され、互いに近接して配置された2つの導体がコンデンサを形成します。
コンデンサを形成する導体は、等しく反対の電荷で充電されます。
実際の幅広いアプリケーションではフラットになります誘電体層で分離された2枚の平らな平行金属板からなるコンデンサ。プレート間の距離は、それらのサイズと比較して小さいです。コンデンサープレートはコンデンサープレートと呼ばれます。
プレートを等しく反対に充電するには充電、あなたはそれらを電気機械の極に接続することができます。次に、負の電荷が一方のプレートに移動し、正の電荷がもう一方のプレートに移動します。
プレートの1つは、マシンのポールに接続できます。そしてもう一方を接地します。次に、誘導によって、電荷がもう一方のプレートに現れます。これは、最初のプレートの電荷と大きさが同じで、符号が反対です。プレートAが正に帯電している場合、プレートBは誘導的に負に帯電しています。プレートBの正電荷は、地面からプレートに流入する電子によって中和されます。これは、ほとんど無尽蔵の電子源です。正に帯電したプレートAに引き付けられると、負の電荷BはAに面するプレートの内面に配置されます。
プレートAが負に帯電している場合、プレートBの自由電子はプレートAからはじかれ、地面に移動しますが、プレートBは正に帯電しています。
どちらの場合も、電荷は互いに向き合う表面AとBにのみ集中します。
外面に電荷がないため、プレートの外側を介してコンデンサに電荷を完全に転送する機能。コンデンサの電荷は、一方のプレートの電荷によって決まります。これは、誘導によってもう一方のプレートに等しい電荷が現れるためです。
コンデンサの1枚のプレートをロッドに接続します電位計、および他のプレートと電位計の本体を接地します。テストボールの助けを借りて、電荷をコンデンサに連続して等しい部分で転送します。電荷がそれぞれ2、3、4倍以上、2、3、4倍以上増加すると、コンデンサの電位差が増加することがわかります。
この値は、コンデンサの電荷とそのプレート(または複数のプレート)の電位差の比率によって測定され、コンデンサの静電容量です。
文字Cで表すと、次のように書くことができます。
C = q /(ϕ1-ϕ2)。
コンデンサの電界は実際にはその内部のプレート間に集中しているため、周囲の物体がコンデンサの静電容量に影響を与えることはありません。
実験してみましょう。絶縁体に取り付けられた2枚の金属板AとBで構成されるフラットコンデンサを取り上げます。
プレートAを電位計、プレートに接続します接地します。プレートAを充電しましょう。電位計はコンデンサの特定の電位差を記録します。プレートBをAに近づけると、プレート間の電位差が減少することがわかります。
一定の電荷を持つコンデンサプレートの電位差の減少は、その容量の増加を示します。
したがって、フラットコンデンサの静電容量は、プレート間の距離が大きくなるほど、またはプレート間に封入される誘電体の厚さが小さくなるほど大きくなります。
プレートBをプレートAに対して上方に移動する下向きに、互いに重なるプレートの領域を変更します。電位計の読み取り値を同時に観察すると、コンデンサの相互に重なり合うプレートの面積が大きいほど、その容量が大きくなることが確認できます。コンデンサープレートの面積が大きいほど、与えられた等しい電位でより多くの電荷をコンデンサープレートに集中させることができます。
もう1つ実験してみましょう。これを行うには、コンデンサAとBのプレートを互いにある程度の距離を置いて配置し、プレートAを充電します。
のときの電位差の大きさに注意してください誘電体の役割は空気です。次に、プレートの間にガラスシートまたはその他の誘電体を配置しましょう。それらの間の電位差が減少することがわかります。以前のレベルに上げるには、プレートAに電荷を追加する必要があります。このことから、コンデンサのプレート間の空気層を他の誘電体と交換すると、その静電容量が増加します。
プレート間にボイドまたは空気がある場合のコンデンサの静電容量をC1とし、誘電体を使用した場合の静電容量をCとします。
CとC₀を割ると、誘電体の誘電率がわかります。
Ǒ=С/С₀。
したがって、誘電体の誘電率が大きいほど、コンデンサの静電容量は大きくなります。