平行板コンデンサの基本的性質
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コンデンサの容量 C は、極板間の電位差 V に対する極板上の電荷の大きさ Q の比と定義する。
この式がどのような意味をもつのかを考えていく。
それでは、アプレットにある項目ごとに説明する。
1、電源電圧を上げる
電源電圧が2倍になる。すると極板間の電位差 V も2倍になり、
極板に蓄えられる電荷 Q も2倍になる。
2、距離を縮め、面積を大きくする
極板の距離を d 、極板の面積を A とすると容量 C は、
で与えられる。
このアプレットでは、d が3/4倍(見た目に少し無理があるが、、、)、
A が3/2倍になり、
が2倍になる。
よって、容量 C が2倍になり、電荷 Q も2倍になる。
3、誘電体を挟む
まず、電源がはずされる。続いて、比誘電率2.0の誘電体を挟む。
電位差 V が1/2になり(詳しくは次のページで説明する)、
電荷 Q は変わらないので、容量 C が2倍になる。
電源が再び接続されると、V が電源と同じ大きさ(1倍)になり、
電荷 Q が2倍になる。
4、豆電球を繋ぐ
電源がはずされ、極板が豆電球に繋がれる。
極板上に蓄えられた電荷が放電され、豆電球が光る。
極板間に電荷がなくなるので電位差 V も 0 になる。
また電源が繋ぐと、極板上に電荷が蓄えられる。
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