ID非公開さん
2022/5/5 9:34
8回答
コンデンサというものについて質問です。
コンデンサというものについて質問です。 私には全く電気的な知識がなく義務教育レベルで知っていて当然の知識すら危ういのですが、コンデンサという素子の説明を見ていて、2点、気になったことがあり、質問させていただきます。 1.静電容量は何故Sで考えるのか 2.静電容量のファクターに金属の種類が関与しないのは何故か 1. コンデンサの静電容量は C=ε×S÷d とのことですね。 εは誘電体固有の定数であり、残りのSとdはそれぞれ金属板の面積、金属板同士の距離と書いてありました。 ここで疑問に思ったのですが、どうしてSなのでしょうか。 なんだか金属板が分厚い方が電気が溜まりそうな感じがします。 めちゃくちゃフィーリングですね 1枚のシートをぐるぐる巻きにして作るのが最も効率が良いからSなのでしょうか? 2枚の金属板が面してる面積というようなことなのでしょうか?(金属内には電界は存在しないという単語はこの疑問の解決のヒントになりそうなのですが、どうも独力では辿り着けそうにありません。) 2. また、この時もう1つ疑問が浮かびます。 コンデンサには誘電体の種類によって様々なバリエーションがあると書かれていました。 どうして金属板については言及されていないのだろうと感じました。 調べてみると、コンデンサの中でも電解コンデンサというものは少なくとも金属板がアルミのものとタンタルのものの2種類があるとのことです。 それでもその2種の違いは片方の金属板に施された絶縁処理の膜の耐久性の違いや使用環境への特性に限られたもので“静電容量への関与は記載されていませんでした” そこで疑問です、何故、金属板の金属の種類によって静電容量は変化しないのでしょうか? まとめさせていただきます。 1.静電容量は何故Sで考えるのか 2.静電容量のファクターに金属の種類が関与しないのは何故か 以上2点となります。 この“コンデンサの構造”というものの説明があるまでに他の知識を学んでおかないといけないのかもしれません。 いきなりコンデンサから理解しようとしているのが間違いかも知れず、ご回答いただく方には負担になってしまうかもしれません。 すみません。 どなたかご回答よろしくお願いします。
質問を投稿した後で少し閃きました。 静電容量に深く関わっているのは誘電体。 貯められる電気の量とはすなわち誘電体を挟んで引きつけ合っている異なる電荷の総量。 つまり、金属板には電流が流れるという特性だけあればよく、引きつけ合うという性質上面してる金属板の面積が広いほど静電容量が高くなる このような認識で間違いはないでしょうか? どなたかよろしくご教授願います。
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ベストアンサー
金属に電荷が蓄えられる、と考えるより空間に電界エネルギーが蓄えられる、と考えた方が良いかもしれません。 電"界”ですから容積と言う事になります。 容積となれば面積Sと厚みdがファクターだ!と言う事になりますね。 じゃあ、金属中の電荷はナニ?と思われるかもですが、空間に蓄えられた電界エネルギーの結果、両電極に分布する、と考えれば納得できそうですね。 空間に蓄えられるのですから、その入れ物(金属)は溜まったエネルギーが漏れ出ない限り、何でもよい、と言う事になります。 なお空間を構成する物体の種類には誘電体として各種ありますね。 それが無い方が稀ですが、その稀な場合が真空という状態です。
質問者からのお礼コメント
各回答拝見させていただきました。 回答ごとに少々説明の方針(何を重視して現象の説明を行うか)が違い、少々頭を悩ませております。 しかし期限がきてしまったのでBAは選択せねばなりません。 私の現状の理解度と知識量での選択となるため“私の方がより詳しく、学術的に説明したのに”という方がいたらすみません。 ちなみにこの方をBAとして選んだ理由は、解釈の視点として新たなものがあったため うわ、文字数足りな
お礼日時:5/12 10:08