【基礎から学ぶ静電力】 コンデンサの静電エネルギー

電気電子
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基本的に”イメージ”を意識した内容となっておりますので、基礎知識の無い方への入門向きです。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、「コンデンサの静電エネルギー」についての説明です。

静電エネルギー

コンデンサには導体板の間に電気エネルギーを蓄える作用があり、これを静電エネルギーと呼ぶ。
静電エネルギーW[J]は、静電容量C[F]に比例し、電圧V[V]の2乗に比例する。

単位体積(1m3)当たりの静電エネルギー

単位体積(1m3)当たりの静電エネルギーw[J/m3]は、誘電率ε[F/m]に比例し、電界の強さE[V/m]の2乗に比例する。

静電エネルギー

図1のように平行板コンデンサに直流電源が印加されているとします。

図1

コンデンサには導体板の間に電気エネルギーを蓄える作用があり、これを静電エネルギーと呼びます。
静電エネルギーの量記号はW、単位は[J]です。
静電エネルギーの大きさW[J]は以下のようになります。

静電エネルギーW[J]は、静電容量C[F]に比例し、電圧V[V]の2乗に比例します

単位体積(1m3)当たりの静電エネルギー

単位体積(1m3)当たりの静電エネルギーについて考えます。
単位体積(1m3)当たりの静電エネルギーの量記号はw、単位は[J/m3ジュール毎立法メートル]です。

導体板の面積S[m2]と導体板間の距離d[m]の積がコンデンサの導体板間の体積なので、単位体積(1m3)当たりの静電エネルギーw[J/m3]は以下のようになります。

単位体積(1m3)当たりの静電エネルギーw[J/m3]は、誘電率ε[F/m]に比例し、電界の強さE[V/m]の2乗に比例します

以上、「コンデンサの静電エネルギー」についての説明でした。


【基礎から学ぶ静電力】

◎電荷と静電気 ~静電気の発生原理
◎コンデンサ ~構造と動作原理
◎電荷と電流の関係
◎静電気に関するクーロンの法則

◎電界と電束と電気力線の関係
◎電界と電位の関係
◎平行板コンデンサの静電容量

◎平行板コンデンサに導体を挟んだ場合の静電容量
◎コンデンサの合成静電容量
◎コンデンサに流れる電流
◎コンデンサの静電エネルギー

◎充電されたコンデンサ同士を繋いだ時の挙動

◎R-C回路のコンデンサ端子電圧の時間的変化

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