コンデンサー

定義

コンデンサーとは、電荷をたくわえることができる装置である。2枚の導体（極板）を向かい合わせ、その間に絶縁体をはさんだ構造をもち、電圧をかけると正負の電荷がそれぞれの極板に分かれて蓄えられる。

イメージ

電池につなぐと、一方の板に正の電荷、もう一方の板に負の電荷がたまる。つまり、電荷を「ためる容器」のようなものである。ただし、実際には電荷そのものが移動するというより、電場のエネルギーとして蓄えられていると考える。

数式

コンデンサーの基本的な関係は次の式で表される。

\[Q = CV\]

ここで、\(Q\) は電荷（C）、\(C\) は電気容量（F）、\(V\) は電圧（V）である。

平行板コンデンサーでは、電気容量は次のようになる。

\[C = \varepsilon \frac{S}{d}\]

ここで、\(\varepsilon\) は誘電率、\(S\) は極板の面積（m²）、\(d\) は極板間の距離（m）である。

ポイント

• 電圧をかけると、正負の電荷が分かれて極板にたまる
• 電気容量が大きいほど、同じ電圧で多くの電荷を蓄えられる
• エネルギーは電荷ではなく電場として蓄えられる