HOME＞静電容量・比誘電率とは？
|
|
|
| |
|
|
 静電容量？
聞きなれない言葉ですが、静電容量を測定することによって、当社の製品は生まれてきました。
静電容量の測定には、金属製の電極（センサー）と電極で得られた静電容量を電気信号に変換する変換器で構成されています。
電極は、使用目的に応じて「形状・構造・材質」が異なり、経験と実績に大きく依存されます。
一方の変換器も、電極以上のノウハウが要求されます。
電極容量及び誘電率について簡単に説明させていただきます。
|
| |
|
|
| |
|
|
| ◆ 静電容量 |
互いに絶縁された二つの導体の一方を接地端、他方の導体を検出端として空間に配置された二つの導体（コンデンサ）が、電荷（帯電した物質の持っている電気の量）を貯えることのできる能力を表すもので、水に例えれば、ある水位（電圧∨）において、どれだけの水量（電荷Q）貯えられるかという貯蔵容量を示すものです。
空間に配置された二つの導体の間には必ずこの静電容量がつくられ、それは二つの導体間の距離と形状、および空間の性質によって決定されます。
|
|
 |
このとき、金属平板の間に介在する物質の性質によっても静電容量は変わり、物質の体積を1／2にすれば静電容量も1／2になり体積を２倍にすれば静電容量も２倍になります。
したがって、静電容量が導体間の関係によって決定されることから、簡単な形状については静電容量を求める式が公式化されています。
最も簡単な例として、図のような２枚の金属平行平板の場合、静電容量は で表されます。 |
|
 |
| ただし、一般的には上図のような理想的な形状ではないために、静電容量を計算で求めることは困難で、静電容量を求めるには静電容量測定器を用いることになります |
| |
| |
| ◆誘電率 |
２枚の金属板の間に絶縁体を入れると、静電容量は必ず増加いたします。
もとの静電容量をCo、増加した後のそれをC、とした時、CとCoの比（C／Co）をその物質の比誘電率（εs）といい、これは物質固有のものです。 したがって、この比誘電率、すなわち静電容量を測定することにより物質の状態を推測することが可能となります。
誘電率に関する物理的現象を簡単に説明いたしますと、物質は大多数の原子からできています。導体と絶縁体の電気的作用の相違は、自由電子（金属内を自由に移動できる電子）の存在の違いによるものです。絶縁体には自由電子が存在しないために電気を流すことができませんが、この絶縁体を電界内に置くと、電子分極という現象が発生し、この現象が表面的には静電容量の変化となって現れます。
また分極の強弱は比誘電率の差となります。 主な物質の誘電率は、別紙カタログ「静電容量による測定」の中に記述していますので参照ください。
真空の誘電率（εo）は、Sl単位系において他の単位との整合をとるためのもので、真空の透磁率をμo、真空の誘電率をεo、光速をCとすると、それらの間にはεoμo＝1／C²
という関係があります。
真空の透磁率をμo＝４π×１０ H／mと決め、εo＝1／μoC²＝８．８５４×１０−12Ｆ／mと決めています。
真空の誘電率εo、比誘電率εs、誘電率εの間にはε＝εoεsという関係があります。
εとεsが混同されて使用されますが、誤解のない時には何ら問題ありません。 |
| |
 誘電率表はこちら |
| ◆お問い合わせ・お見積もりのご依頼はこちらまでお願いいたします。◆ |
|
|
|
