高校物理「コンデンサー」「電気量」「電気容量」

高校物理「コンデンサー」「電気量」「電気容量」

面積Ｓ[ｍ^2]の極板間の距離がｄ[ｍ]の平行板コンデンサーを、電圧Ｖ[Ｖ]の直流電源に接続する。真空の誘電率をε0[Ｆ／ｍ]とする。
(1) 極板間に何も物質を入れない(空気がある)とき、コンデンサーに蓄えられた電気量は何Ｃか。


まず、コンデンサーの電気量の公式はｑ＝ＣＶですね。
そして、この場合は、電気容量が与えられていないので、極板の面積と距離を使って電気容量を表します。


解答解説の続きはこのページ下に掲載します。


センター過去問




極板の面積と距離がわかっている場合、電気容量は、次の公式で求めることができます。

Ｃ＝ε(Ｓ／ｄ)

Ｃは電気容量、εは誘電率、Ｓは極板の面積、ｄは極板間の距離です。
極板間が真空または空気の場合はとくに、ε＝ε0として、

Ｃ0＝ε0(Ｓ／ｄ)

とすることがあります。

今回の問題でも極板間は空気なので、まずは電気容量はＣ0＝ε0(Ｓ／ｄ)ですね。

電圧はＶなので、これらをｑ＝ＣＶに代入すると、

ｑ＝Ｃ0・Ｖ
　＝ε0(Ｓ／ｄ)・Ｖ
　＝ε0ＳＶ／ｄ[Ｃ]


次の問題→(2)比誘電率


電気・磁気まとめ


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