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2009年8月26日 (水)

コンデンサ

◆理論「コンデンサに関する問題」

コンデンサに使用する誘電体の比誘電率がα倍となり、また、耐電圧がβ倍に
なったとすると、蓄積できる電気エネルギーは何倍となるか、
正しいものを次の内から選びなさい。

1、 α/β
2、 β/α
3、 αβ
4、 α^2・β
5、 α・β^2


解答

5、 α・β^2

解説

コンデンサに蓄電することのできる電気エネルギー(W)は、
コンデンサ容量をC(F)、極板間の電圧をV(V)とすると、
W=1/2・CV^2
で表される。

平行板電極間の静電容量は、
C=(ε0εsA)/l
C:静電容量(F)
ε0:真空の誘電率(F/m)
εs:誘電体の比誘電率
A:極板の面積(m^2)
l:極板の間隔(m)

で表されるので、
静電容量は比誘電率に比例し、電気エネルギーWは静電容量に比例する。
電気エネルギーWは極板間の電圧Vの二乗に比例する。

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