[高校物理]コンデンサをすっきり解説!!
以外と苦手な人が多い、高校物理で学習するコンデンサーを最初から解説します!!
前半:コンデンサって何??
後半:コンデンサの公式まとめ
コンデンサとは??
コンデンサの役割:ノイズを取り除く、電圧を安定させる、特定の周波数のみを取り出すetc…
コンデンサが使われている物:ケータイ、パソコン、デジタルテレビ (ほとんどの電化製品に使われている)
コンデンサの仕組み
コンデンサは2枚の金属板と絶縁体からできています。
コンデンサと電池を繋いだ場合を考えてみましょう。電池は、マイナス極からプラス極に電子を流そうとします。しかし、コンデンサ内に絶縁体があるのでコンデンサ内を電子が通過することができません。その結果、コンデンサの負極側の金属板に電子が溜まります。金属板上の電子がいっぱいになったら(導線の電流が流れなくなったら)充電が終わります。
金属板同士は、正と負に帯電しているので電圧を電池を外しても互いに引き合っています。金属板の面積が大きく、極板同士の間隔が狭いほど、静電気容量は大きくなります。
充電されたコンデンサと電球を繋いだ場合を考えてみましょう。金属板上の電子が導線を通って反対側の金属板へ移動します。蓄えられた電子が移動し終えるまで、電球は光ります。
コンデンサの基本
コンデンサの回路記号
電圧Vをかけて、コンデンサに+Q と-Q の電気量が蓄えられるとします。
コンデンサの電気容量Cとすると、
Q=CV
の関係が成立します。
電圧Vの単位はV(ボルト)、電荷Qの単位はC(クーロン)、電気容量の単位はF(ファラッド)です。
電気容量はコンデンサ固有の値で、極板間隔や極板の面積によって決まります。