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2010年1月14日 (木)

平板空気コンデンサ

◆理論「平板空気コンデンサに関する問題」

平行平板空気コンデンサの極板間に10(kv)の電圧を加えたとき、
電解の強さが0.58(kv/mm)であった。
このコンデンサの単位面積当りの静電容量(PF)を求めなさい。
ただし、空気の誘電率をε0=8.85×10^-12(F/m)とし、
コンデンサの端効果は無視する。


解答

443(PF)


解説


電圧V(kv)、電界の強さE(kv/mm)、極板面積S(m^2)。
コンデンサに蓄えられた電荷量Q(クーロン)、静電容量C(F)とおくと、

Q=CV×10^3

Q/S=ε0E×10^6

C/S=εE/V ×10^3(F/m^2)

={(8.85×10^-12×0.5)/10}×10^3
=442.5×10^-12(F/m^2)
=442.5(pF/m^2)

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