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2011年5月14日 (土)

コンデンサ

◆理論「コンデンサに関する問題」

つぎのA群に示すコンデンサに関する用語に関係する語群をB群より選びなさい

A群
1.コンデンサ
2.比誘電率
3.誘電体
4.コンデンサの保有エネルギー
5.平行平板コンデンサの静電容量


B群
a.雲母
b.無次元量
c.極板面積に比例
d.受動素子
e.電圧の二乗に比例

解答

1.-d.
2.-b.
3.-a.
4.-e.
5.-c.


解説

コンデンサ(蓄電器)は、静電容量により電荷(電気エネルギー)を蓄えたり、
放出したりする受動素子である。
英語圏では一般に"capacitor"(キャパシタ)といい
(condenserでも通用するが一般的でない)、
日本国内でもこの呼び方が普及しつつある。
静電容量の単位はF(ファラド)が使われる。通常使われるコンデンサは
数pF~数万μF程度である。
両端の端子に印加できる電圧(耐圧)は、6.3V~2000V程度までさまざまである。

比誘電率
誘電率と真空の誘電率の比 ε / ε0 = εr を比誘電率とよぶ。
比誘電率は無次元量であり、用いる単位系によらず、一定の値をとる。

誘電体(ゆうでんたい)とは、高い誘電率を有する物質である。
広いバンドギャップを有し、直流電圧に対しては電気を通さない
絶縁体としてふるまう。身近に見られる誘電体の例として、
多くのプラスティック、セラミック、雲母(マイカ)、油などがある。
不純物の全く入っていない純粋な水(純水)も誘電体である。

コンデンサに蓄えられているエネルギーは E=1/2・CV^2

平行平板は「電荷を蓄える」働きをもっています。このように、
「電荷を蓄える目的でつくられた装置」のことをコンデンサと呼んでいます。
コンデンサにおいて電荷を実際に蓄えている場所(上例では平板A,B)を
電極と云います。

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