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ラップ(厚さ0.1mm)とアルミフォイル(厚さ12μm)と芯代わりに鉛筆(直径7.53mm)を用いてコンデンサーを作りました。
アルミフォイルは長さ30cm、幅3.0cmを2枚用意し、ラップはアルミフォイルより長さ幅ともに長くしたのを2枚用意しました。
ラップの上にアルミフォイルをはみ出さないように敷き、さらにその上からラップを敷き、最後にもう一度アルミフォイルを敷きました。つまり、ラップ・アルミフォイルの順に4層あります。
一番上のアルミフォイルの端に鉛筆を置き、しっかりと巻きました。5cmほど、リード線部分として巻かずに残しました。そして、紙ばさみで固定してコンデンサー(外径11.35mm)を作りました。
本題はここからで、このコンデンサーの静電容量を求めたいのです。そのため色々と計算していたのですが、
(1)電極間の距離
(2)実質的な電極板の面積
がわかりません。上記の数値だけで求められるのでしょうか。もし足りないのならば、どうぞ仰ってください。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
(1)電極間の距離
ラップの厚さです。ただしラップとかアルミフォイルはしわがありますので、0.1mmより厚くなっていそうですね。
(2)実質的な電極板の面積
(アルミフォイル1枚の面積 - リード線部の面積)×2
です。
リード線部も静電容量を持ちますが、リード線間の距離が0.1mmより十分離れているでしょうから無視できます。なのでリード線部の面積は引きます。
電極1と電極2は交互に巻かれていますので、電極は両面ともコンデンサになるため、2倍します(正確には最内周と最外周は1倍)。
No.1
- 回答日時:
静電容量Cの求め方は
C=ε・S/d で求められますが
なお、ε=ε0・εrですのでラップのεがわからないと求められません。
今仮にε0=8.85×10^-12 εr=2.0と仮定しCを求めると。
C=17.7×10^-12・90×10^-4/(0.1×01^-3)=1593pF程度かな。
なお、電極間の距離は0.1×10^-4 m
電極の面積は 30×3×10^-4=90×10^-4 m^2
後必要な数値は真空の比誘電率ε0とラップの比誘電率εrです。
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