誘電体を使用したコンデンサ

平行平板コンデンサは、わずかな距離で隔てられた2つの導電板で構成されています。しかし、プレートを接触せずに近づけることは機械的に困難です。これは、コンデンサプレートの間に非導電性媒体を挟むことで解決できます。

最も一般的なのは、コンデンサは、誘電体媒体で区切られた長い金属箔のストリップでできています。誘電体は、緩く結合した電子や自由電子を持たない非導電性材料です。

プレート間のギャップを埋める誘電体スラブを備えた完全に充電された平行プレートコンデンサを考えてみましょう。誘電体内の双極子は、電界の方向に沿って整列します。

正極板に向かう負電荷と負極板に向かう正電荷の位置合わせにより、プレート間の電圧は低下しますが、総電荷は同じままです。電圧が低下すると、静電容量が増加します。

静電容量が増加する係数は、材料の誘電率です。誘電体の存在は、常に静電容量を増加させます。したがって、誘電率は常に1よりも大きくなります。