差動容量

物理学、電子工学、電気化学における微分容量は、電気二重層や半導体ダイオードなどの非線形コンデンサの電圧依存容量の尺度である。これは、電位に対する電荷の微分として定義される。^[1]^[2]

説明

電気化学において、微分容量は電気二重層を特徴付けるために導入されたパラメータです。

C={\frac {\mathrm {d} \sigma }{\mathrm {d} \Psi }}

ここでσは表面電荷、ψは表面電位です。

静電容量は通常、誘電体で分離された 2 つの導電面の間に蓄積された電荷を、その表面間の電圧で割った値として定義されます。別の定義としては、蓄積された電荷または表面電荷の変化率 (σ) を、表面間の電圧または表面電位の変化率 (ψ) で割った値があります。後者は「微分静電容量」と呼ばれますが、通常、蓄積された電荷は電圧に正比例するため、2 つの定義で示される静電容量は等しくなります。

このタイプの差動容量は、コンデンサの通常の形式にちなんで「平行板容量」と呼ばれることがあります。ただし、この用語は、球体などの任意の 2 つの導体に適用される場合、必ずしも同じサイズの導体である必要はありません。たとえば、テスラ無線システムの高架端子と地球などです。これらは、球状の導電性接地面上に配置された、間隔が広い絶縁導体です。^[3]

「球間の差動容量は、球に±qの反対の電荷があると仮定することで得られます...」^[4]

差動容量の別の形式は、単一の孤立した導電体を指します。これは通常、「静電気」というトピックの本で説明されています。この容量は、体内に蓄えられた電荷の変化率を体の電位の変化率で割ったものとして定義するのが最も適切です。体の絶対電位の定義は、基準として何を選択したかによって異なります。これは、体の「自己容量」と呼ばれることもあります。体が導電性の球体である場合、自己容量はその半径に比例し、半径 1 センチメートルあたり約 1pF になります。

参照

参考文献

^ Roger E. Schirmer (1991). 現代の医薬品分析法、第2巻（第2版）。CRC Press。pp. 17–18。ISBN 978-0-8493-5267-6。
^ Dieter K. Schroder (2006). 半導体材料とデバイスの特性評価（第3版）. John Wiley and Sons. pp. 61–62. ISBN 978-0-471-73906-7。
^ 自然媒体を介した電気エネルギーの伝送技術、1906年4月17日、カナダ特許第142,352号、1912年8月13日。
^ 「静電容量計算」、Antonio Carlos M. de Queiroz 著、セクション VIII. 2 つの球の静電容量。

外部リンク

McGraw-Hill 科学技術用語辞典における「差動容量」の定義

[1] Roger E. Schirmer (1991). 現代の医薬品分析法、第2巻（第2版）。CRC Press。pp. 17–18。ISBN 978-0-8493-5267-6。

[2] Dieter K. Schroder (2006). 半導体材料とデバイスの特性評価（第3版）. John Wiley and Sons. pp. 61–62. ISBN 978-0-471-73906-7。

[3] 自然媒体を介した電気エネルギーの伝送技術、1906年4月17日、カナダ特許第142,352号、1912年8月13日。

[4] 「静電容量計算」、Antonio Carlos M. de Queiroz 著、セクション VIII. 2 つの球の静電容量。