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容量

一般小学生

まとめ

容量
コンデンサーなどの蓄電装置において、電気を蓄えることができる限界の量、またはその能力

解説

物理学における容量(静電容量)は、コンデンサーが電荷を蓄える能力を数値化したものです。コンデンサーの両端に電圧Vを加えたときに蓄えられる電荷量をQとすると、Q=CVという関係が成り立ち、この比例定数Cが静電容量と呼ばれます。単位にはファラド(F)が用いられます。

静電容量の値は、コンデンサーの構造によって決定されます。一般に、対向する極板の面積が大きく、極板間の距離が小さいほど、より多くの電気を蓄えることが可能です。また、極板の間に挟む絶縁体(誘電体)の種類によっても容量は変化します。

比較項目 静電容量(物理学) バッテリー容量(実用)
主な単位 ファラド(F) ミリアンペア時(mAh)
定義の核 電圧あたりの電荷量 供給できる電気の総量
主な用途 電子回路の電圧安定 スマホや電気自動車の電源
コラム

手回し発電機を用いた実験では、回転速度を上げるとより高い電圧で充電され、蓄えられる電荷量も増加します。しかし、コンデンサー自体が持つ「容量」そのものは、装置の形状や材質で決まる固有の値であるため、電圧を変えても容量自体は変化しません。また、リニアモーターカーなどの先端技術においても、大容量の電力を効率よく制御するために、高度な蓄電技術が応用されています。

小学生のみなさんへ

コンデンサーという、電気をためることができる装置に、どれくらいの電気をためられるかという「入れ物の大きさ」のことを「容量」といいます。水槽にどれくらいの水が入るかというのと似ています。大きな容量のコンデンサーほど、たくさんの電気をたくわえておくことができます。

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