Capacitance: 静電容量

意味

静電容量とは何か？

静電容量とは、コンデンサと呼ばれる電気部品によって所定の電圧で蓄積することができる電荷の量である。静電容量の単位はファラド(F)で、1Vまで充電された1Fのコンデンサは1クーロンの電荷を保持する。

コンデンサは、誘電体と呼ばれる絶縁物質で分離された2つの導電板で構成される受動電子部品である。導電板に印加される電圧によって誘電体を横切る電界が発生し、それによって導電板に電荷が蓄積される。電圧源が除去されたあとも電荷は残り、コンデンサが放電されるまでエネルギーを保存することが可能になる(保存されたエネルギーによる動作が可能になる)。

静電容量に影響する要素は何か？

導電板のサイズと絶縁誘電体の誘電率によって静電容量が決まる。

静電容量の効果は何か？

コンデンサの静電容量が大きいほど、充放電に長い時間がかかる。これは、電圧の上昇(充電時)または下降(放電時)により多くの時間がかかることを意味する。そのため、静電容量は短時間のみ持続する小さい電圧変動(つまり、高周波数過渡)の除去に役立つ。

寄生容量とは何か？なぜ電子回路で重要なのか？

あらゆる2つの導電性材料の間には意図しない(寄生の)静電容量が存在し、両者の距離が近くサイズが大きいほど、その値は大きくなる。これは動作速度に影響するため、回路の設計時に計算に入れる必要がある。たとえば、大きいトランジスタはより高速なスイッチングを可能にするが、より大きいサイズは端子間により大きい寄生容量が存在することを意味し、それを駆動する回路の速度を低下させる可能性がある。

静電容量はどのように測定されるか？

静電容量は静電容量計を使用して測定される。1Fのコンデンサは非常に大きく、小瓶ほどのサイズがある。そのため、電子回路で使用される静電容量値はµF～nFの範囲である。

同義語