理論静電気・電磁気静電気・電界・コンデンサ★★☆☆☆
誘電体と比誘電率
概要
誘電体はコンデンサの電極間に挿入することで静電容量を増加させる物質である。比誘電率 εr が大きいほど静電容量が増加し、部分挿入の場合は挿入領域と真空領域をそれぞれ独立したコンデンサとして扱い、接続方式（直列・並列）に応じて合成する。
📖用語
誘電体：電気を通しにくい絶縁体のうち、電界をかけると内部に電気分極が生じる物質。コンデンサの電極間に挿入して静電容量を増やすために使われる。
比誘電率（εr）：真空を基準（εr = 1）として、その物質がどれだけ静電容量を増やせるかを表す無次元の比。値が大きいほど静電容量が増加する。
電気分極：誘電体に電界をかけたとき、内部で + と − の電荷がわずかにずれて並ぶ現象。電界を弱める方向に働く。
誘電体（絶縁体）をコンデンサの電極間に挿入すると静電容量が増加します。
誘電体とは
電気を通しにくい絶縁体のうち、電場（電界）をかけると内部に電気分極（+ と − の電荷のずれ）が生じる物質。
比誘電率 εr とは
真空を基準（εr = 1）として、その物質がどれだけ静電容量を増やせるかを表す無次元の比。
| 物質 | 比誘電率 εr |
|---|---|
| 真空・空気 | ≈ 1（基準） |
| 紙 | ≈ 2〜4 |
| ガラス | ≈ 4〜10 |
| セラミック | ≈ 10〜10000 |
誘電体挿入で静電容量が増える理由
誘電体内部の電気分極により、電極間の電場が弱まる。
→ 同じ電荷量でも電圧が下がる → C = QV より C が大きくなる。
電極間への部分挿入
誘電体を面積の一部だけ挿入した場合、誘電体ありの領域と真空（εr = 1）の領域に分けて
それぞれ別々のコンデンサとして計算し、接続方法（直列・並列）に応じて合成する。
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