電気容量

定義

電気容量とは、導体がどれだけ電荷をたくわえることができるかを表す量であり、電位差あたりに蓄えられる電荷の大きさで定義される。

イメージ

同じ電圧をかけても、多くの電荷をためられるものと、あまりためられないものがある。この「ためやすさ」の違いを表すのが電気容量である。イメージとしては、水をためる容器の大きさに似ていて、容量が大きいほど多くの電荷をためられる。

数式

電気容量は次の式で定義される。

\[C = \frac{Q}{V}\]

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

また、平行板コンデンサーでは、次のように表される。

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

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

• 電気容量は「どれだけ電荷をためられるか」を表す量であり、電荷そのものではない
• 同じ電圧でも、電気容量が大きいほど多くの電荷をためることができる
• コンデンサーでは、面積が大きいほど、距離が小さいほど電気容量は大きくなる