計算靜電容量的方法
我們目前已學習了有關電荷與電場的知識。用於表示蓄有多少電荷的就是靜電容量。以下為您詳細解說靜電容量的基礎知識以及計算方法。
何謂靜電容量
所謂靜電容量是用於表示電容器等蓄有多少電荷的一種數量，亦稱為電容。
帶電體的電位與帶電量具有以下的比例關係。
Q=CV[C]
此比例常數C稱為靜電容量，單位以[F：法拉]表示。
電荷量為1C，電位差為1V時，即為1F。但，由於此單位過大，因此實用的單位一般會以1F的100萬分之1（10-6）為單位，亦即μF（微法拉），或以1F的1兆分之1（10-12）為單位，亦即pF（皮法拉）。
1F=106μF=1012pF
此圖是以放入容器的水為例來說明靜電容量的圖片。
我們可將放入容器的水量視為電荷量，水的高度視為電位，容器的底面積視為靜電容量。
如果將同量的水加入底面積較小的容器，水位將會立即上升，如果加入底面積較大的容器，水位上升的幅度則較小。換言之，當我們將帶電體想成是儲存電荷的容器時，靜電容量就是代表容器的大小（容量）。
在上例中，水與電子的差異在於水會從水位高的地方流向低的地方，結果水位會變成均等，而電子則是在放出電子的一方，其電位會上升，電子流入的一方，其電位將會下降。這表示前者帶正電，後者帶負電。
計算靜電容量
計算靜電容量時，依據帶電體的大小與形狀、周圍的狀況，可利用以下公式計算出來。
球形導體的情況
球狀導體、半徑a[m]的情況下，施加電荷[Q]時的表面電位為
V=Q/4πε0a[V]
，靜電容量為
C=Q/V=4πε0a[F]
。
平行導體板的情況
如圖所示，2片導體板呈平行狀態，面積S[m2]、間隔d[m]的情況下，分別施加+Q、-Q的電荷時，作用於電極之間的電場強度為
（電荷密度σ=Q/S）
，電極間的電位差[V]為
V=Ed=dQ/Sε0
因此，靜電容量如下所示。
此外，導體板之間如有絕緣體，（絕緣體的相對電容率）靜電容量如以下公式所示。
【例1】帶電體的靜電容量
如圖所示，如有多個接地的導體接近一個導體，其靜電容量的總和即為進入該物體的靜電容量。
【例2】絕緣體的情況
導體板緊密附著於絕緣體薄膜內側且接地的情況。
例如，厚度d[m]的絕緣體薄膜（相對電容率）緊密附著於接地的導體板，薄膜的表面有Q[C/m2]的電荷的情況。
薄膜內側與緊密附著的導體板具有反極性，將會呈現相同值的電荷。
此時電荷的配置如下圖所示，與電荷密度σ、2片平行板帶電時的情況相同。
此狀態的絕緣體表面電荷Vs如下所示。
【例3】厚度不同的絕緣體薄膜的情況
例如，聚醯亞胺薄膜（厚度100[μm]、相對電容率=3.3）如下圖所示緊密附著於接地導體板時，假設表面電荷密度為σ=1×10-5[C/m2]，則表面電位為
在相同條件下，薄膜的厚度為1[mm]時，
如果是厚度不同的薄膜，即使相對電容率及電荷密度相同，表面電位也會出現較大的差異。
