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令和8年10月10日（土）

⇒#37@物理量;

⚖️ 静電容量〔 F 〕

静電容量の大綱となる物理量は、静電容量です。

キャパシタンス C 〔F〕、電気容量などと呼ばれることもあります。単位はファラデー¹⁾にちなんでファラッド。

静電容量 C 〔F〕＝一定の電流 I 〔A〕×一定の時間 t 〔s〕÷到達した電圧 V 〔V〕

静電容量 C 〔F〕＝たまっている電気量 Q 〔C〕÷そのときの電圧 V 〔V〕

静電容量 C 〔F〕＝電気二重層容量 C_d 〔F/m²〕×電極面積 A 〔m²〕

リアクタンス X 〔Ω〕＝―１÷（角周波数 ω 〔〕×静電容量 C 〔F〕）

誘電率 ε 〔F/m〕＝セル定数 a 〔1/m〕×キャパシタンス C 〔F〕

サイクリックボルタモグラム ²⁾では静電容量は電位掃引速度 ν 〔V/s〕に比例します。

静電容量を利用する電子デバイスをキャパシタ（コンデンサ）³⁾と呼びます。

電圧 V 〔V〕＝電気抵抗 R 〔Ω〕（※レジスタンス）×電流 I 〔A〕

電圧 V 〔V〕＝インダクタンス L 〔H〕×電流微分

電圧 V 〔V〕＝電気量 Q 〔C〕（※電流 I 〔A〕の積分）÷静電容量 C 〔F〕（※キャパシタンス）

【関連書籍】⁴⁾

【製品】コンデンサ

【測定装置】20130419検討中には、LCRメータ(ZM 2355,NF回路設計ブロック)を用いたLCRメータ ⁵⁾。

	表現	関連する物理量

インピーダンス	$Z=R+jX$ (数式-165)	電気抵抗 `R` 〔Ω〕、リアクタンス `X` 〔Ω〕
アドミタンス	$Y=G+jB$ (数式-166)	コンダクタンス `G` 〔S〕、サセプタンス `B` 〔S〕
電気抵抗	R
静電容量
インダクタンス

対応する基本単位	定義定数の説明	記号	定義値

秒 (s)	セシウム 133 原子の摂動を受けない基底状態の超微細構造遷移周波数	ΔνCs	9192631770 Hz
メートル (m)	真空中の光の速さ	`c`	299792458 m/s
キログラム (kg)	プランク定数	`h`	6.626 070 15 × 10⁻³⁴ J s
アンペア (A)	電気素量	`e`	1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ C
ケルビン (K)	ボルツマン定数	`k`	1.380 649 × 10⁻²³ J/K
モル (mol)	アボガドロ定数	`N_A`	6.022 140 76 × 10²³ /mol
カンデラ (cd)	周波数 540×10¹²Hz の単色放射の視感効果度	Kcd	683 lm/W

物理量		記号	数値	単位

真空の透磁率	permeability of vacuum	$μ_{0}$	4`π` ×10^-2	NA^-2
真空中の光速度	speed of light in vacuum	$C$ , $C_{0}$	299792458	ms^-1
真空の誘電率	permittivity of vacuum	`ε` = 1/ `μ` ₀ `c` ²	8.854187817...×10^-12	Fm^-1
電気素量	elementary charge	`e`	1.602176634×10^-19	C
プランク定数	Planck constant	`h`	6.62607015×10^-34	J·s
アボガドロ定数	Avogadro constant	$N_{A}$	6.02214086×10²³	mol⁻¹
ファラデー定数	Faraday constant	$F$	9.64853399(24)×10⁴	C/mol
ボーア半径	Bohr radius	$a_{0}$	5.2917720859(36)×10^-11	m
リュードベリ定数 *	Rydberg constant	$R_{\infty}$	1.0973731568527(73)×10	m^-1
ボルツマン定数	Boltzmann constant	$k_{B}$	1.380649×10^-23	J·K⁻¹
水の三重点	triple point of water	$T_{tp} (H_{2} O)$	273.15	K
完全気体（1bar,273.15K)のモル体積	molar volume ideal gas (at 1bar and 273.15K)	$V_{0}$	22.710981(40)	L mol^-1

エネルギー	物性値	対象となる材料	用例

💪 力学（`pV`） …	ポアソン比	コンクリート	コンクリートのポアソン比は0.2です。
	弾性率縦弾性係数（ヤング率）	弾性体（鉄鋼・アルミニウム・プラスチック・ゴム）
	粘性率	流体（電解液・スラリー）
⚡ 電気（ `n` `F` `E`, `e` `Φ`） …	⚖️ 導電率〔S/m〕	電解液、溶融塩
	⚖️ 抵抗率 [Ω·m]	導体（銅・アルミニウム）	🏞 アルミニウムの抵抗率 `ρ` は、 2.655×10^-6 Ω·mです。 * 黒鉛の抵抗率は、面方向で10^-3Ωcmで、厚さ方向で0.1Ωcmです ^) 。アセチレンブラックの粉体抵抗は、0.21Ω·cmです ^)
	⚖️ 誘電率	u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Physics/Quantity/@Quantity.asp?nQuantityID=34'>⚖️電界の強さ絶縁体（アルミナ・プラスチック）圧電体（マイク、スピーカー）・焦電体
	⚖️ 透磁率	磁性体
🌟 光（ `h` `ν`） …	屈折率	ガラスプラスチック
	反射率、吸収率、透過率	鏡色素材料顔料染料
	感光性・蛍光性・蓄光性	蛍光体フォトレジスト
🔥 熱物性	融点、沸点		🏞 水の三重点 `T`_tp は、 273.16 Kです。
	比熱容量
	熱膨張（線膨張係数、体膨張係数）、
	⚖️ 熱伝導率 *
🧪 化学物性	濃度
🧪 化学物性	密度

西暦	出来事

	ものさし（長さ）
◇ 17世紀ニュートン力学バロック美術微分・積分座標
1604	◇ ガリレイ（伊）落体の法則を発見、地動説を発表。
	振り子時計（ ⏱ 時間）
1687	◇ ニュートン（英）、万有引力の法則を発見。
	温度計 ( 温度)
◇ 18世紀熱素の否定
1760	ワット（英）、蒸気機関🚂を発明
1788	クーロン（仏）静電気に関するクーロンの法則を発見。
	ボイルシャルルの法則 🔥⇒💪
◇ 第一次産業革命（鉄鋼と石炭、動力） ▶ 工業社会（Society 3.0）
◇ 19世紀熱の仕事当量周期表写真カメラ
1800	ボルタ（独） 👨‍🏫 ボルタ電堆 ⚖️ 📏
1820	アンペール（仏）、電流の発見
1831	ヘンリー（米）モーターの発明。
1833	ファラデー（英）電気分解の法則を発見
1840	ジュール（英）電流の熱作用の法則を発見。 📏
	発電機 💪⇒⚡
◀ ◇ 第二次産業革命（電気と石油、エネルギー） ▶
◇ 20世紀
1905	アインシュタイン（独）特殊相対性理論
1924	ボーズ・アインシュタイン統計
1926	シュレーディンガー（独）波動力学の確立
1931	ウィルソン（英）半導体の理論
1948	トランジスタ
◀ ◇ 第三次産業革命（半導体、デジタルコンピュータと AD変換） ▶
1960	レーザーの製作、マイマン（米）
1966	光ファイバーによる通信、カオ（中）、ホッカム（英）
1970	ＣＣＤセンサーの発明、ボイル（加）、スミス（米）
◇ 1980
◀ ◇ 第四次産業革命（ネットとビッグデータ）

⚖️ 静電容量〔 F 〕

静電容量を求める計算式

静電容量の細目となる物理量

静電容量を使うプロット

化学種の静電容量

材料の静電容量

SIの7つの定義定数と基本単位

エネルギーとバルクの材料物性

単位の表記のルール

ラテン文字（ローマ文字）

ギリシャ文字

数式の例

量の表し方

項目	説明	例

⚖️ 量記号	量の記号はイタリック体で書く。	🆗 $p V = n R T$ 🆗 $S = k_{B} \ln W$
	添え字の記号はローマン体で書く。	🆗 `C`_p 🆖 `C`_p ✔ `C`_p
	数を意味する添え字の記号はイタリック体で書く。	🆗 `x`_i 🆖 `x`_i ✔ `x`_i
📏 単位記号	量は数値と単位の積です。単位の記号は複数形にせず、単数形で書きます。本文中に単位の名称を書くときは、必要に応じて複数形で書きます。読み上げるときも必要に応じて複数形で読みます。数値を表す数字と単位記号の間には積の意味で半角スペースを入れます。	🆗 `g` = 9.806 65 m/s² 🆖 `g` = 9.8m/s² ✔ g = 9.8Ⅴ半角m/s²
合成単位記号	接頭語と単位記号の間にスペースは入れない。合成単位記号はひとつの単位とみなす。	🆖 1 c m³ ✔ 1 c ∧ツメm³ 🆗 1 cm³ = 10^-6 m³
単位の乗除	積は半角スペースあるいは中点。中点はラテン文字びの中点"·"。日本語の中点「・」は誤り。	🆗 kg m 🆗 kg·m 🆖 kgm
	電力量の単位ワット時に中点を入れると電力計の検査に合格できない	🆖 その電力量は 1 W·hであった。 🆗 その電力量は 1 Whであった。 🆗 その仕事は 1 W·hであった。 🆖 その仕事は 1 W・hであった。（中点が日本語） 🆖 その仕事は 1 Whであった。
	スラッシュは１回	🆗 m/s² 🆖 m/s/s

日本語	html

A(エー) 、a(エー)		[数学] `a`定数 [物理] `a`加速度 [SI基本単位] A アンペア [SI接頭語] a アト（atto）10^-18
B(ビー) 、b(ビー)		[数学] `b`定数
C(シー) 、c(シー)		[数学] `c`定数 [物理] `c` 光速度
D(ディー) 、d(ディー)		[数学] `d` 微分 [物理] `d` 距離（ distance ）
E(イー) 、e(イー)		[数学] `e` ネーピア数 [数学] `e` 素電荷（elementary charge） [物理] `E` エネルギー（ energy ） [電気化学] `E` 起電力（ electoro motive force ） [電磁気] `E` 電界（ electric field ）
F(エフ) 、f(エフ)		[数学] `f` 関数（function） [物理] `f` 周波数(frequency)（例ω=2πf） [物理] `F` ファラデー定数 [物理] `F` 力（force）
G(ジー) 、g(ジー)		[物理] `g` 重力の標準加速度 [物理] `G` 万有引力定数 [物理] `G` ギブスの自由エネルギー【例】G=H-TS
H(エイチ) 、h(エイチ)		[物理] `g` プランク定数 [物理] `H` エンタルピー
I(アイ) 、i(アイ)		[数学] `i` 虚数単位(image) [数学・情報] `i` 序列番号(index) [物理] `I` 強度（intensity）、電流
J(ジェイ) 、j(ジェイ)		[電気] `j` 虚数単位(※iは電流と紛らわしいので) [電気化学] `j` 電流密度(※iは電流と紛らわしいので)
I(アイ) 、i(アイ)		[数学] `i` 虚数単位(image) [数学・情報] `i` 序列番号(index) [物理] `I` 強度（intensity）、電流
K(ケー) 、k(ケー)		[単位] K [物理] `k`_B ボルツマン定数

日本語	html

Α(アルファ) 、α(アルファ)	Α(Alpha) 、α(alpha)	α崩壊
Β(ベータ) 、β(ベータ)	Β(Beta) 、β(beta)	β崩壊
Γ(ガンマ) 、γ(ガンマ)	Γ(Gamma) 、γ(gamma)	Γ関数、γ崩壊、活量係数`γ`
Δ(デルタ) 、δ(デルタ) （⊿(デルタ)）	Δ(Delta) 、δ(delta)	差分Δ
Ε(イプシロン) 、ε(イプシロン)	Ε(Epsilon) 、ε(epsilon)	[数学]微少量、`ε`-`δ`論法 [統計]誤差 [電磁気] 誘電率`ε`
Ζ(ゼータ、ツェータ) 、ζ(ゼータ、ツェータ)	Ζ(Zeta) 、ζ(zeta)	[制御] ダンピング係数 [電気化学]ゼータ電位
Η(イータ) 、η(イータ)	Η(Eta) 、η(eta)	[物理] 粘性係数 [電気] 電力効率・電源効率など [電気化学]過電圧
Θ(シータ) 、θ(シータ)	Θ(Theta) 、θ(theta)	[数学] 角度
Ι(イオタ) 、ι(イオタ)	Ι(Theta) 、ι(theta)
Κ(カッパ) 、κ(カッパ)	Κ(Kappa) 、κ(kappa)	[電気化学] 導電率`κ` [数学] 曲率 [物理] 比熱比
Λ(ラムダ) 、λ(ラムダ)	Λ(Lambda) 、λ(lambda)	[電気化学] 当量導電率 [数学] 固有値`λ` [プログラミング] ラムダ式 [物理] 波長`λ` ・弾性率・熱伝導率
Μ(ミュー) 、μ(ミュー)	Μ(Mu) 、μ(mu)	[全般] 単位の接頭辞（マイクロ） [化学]化学ポテンシャル`μ` [統計] 母平均 [物理] 透磁率・摩擦係数・ずり弾性率・粘性係数
Ν(ニュー) 、ν(ニュー)	Ν(Nu) 、ν(nu)	[電磁気] 周波数（振動数） [物理] 動粘性係数
Ξ(グザイ、クシー) 、ξ(グザイ、クシー)	Ξ(Xi) 、ξ(xi)
Ο(オミクロン) 、ο(オミクロン)	Ο(Pi) 、ο(pi)	ο株
Π(パイ) 、π(パイ)	Π(Pi) 、π(pi)	総乗（総積）Π 円周率`π` 、`π`軌道（結合）
Ρ(ロー) 、ρ(ロー)	Ρ(Rho) 、ρ(rho)	抵抗率`ρ`
Σ(シグマ) 、σ(シグマ)	Σ(Sigma) 、σ(sigma) 、ς	[化学] `σ`軌道（結合） [数学] 数列の和、総和Σ [統計] 母標準偏差 [電気] 導電率 [物理] 応力・ポアソン比
Τ(タウ) 、τ(タウ)	Τ(Tau) 、τ(tau)	[電気] [制御] 時定数
Φ(ファイ) 、φ(ファイ)	Φ(Phi) 、φ(phi)	位相角 `φ`
Χ(カイ) 、χ(カイ)	Χ(Chi) 、χ(chi)	`χ`²分布
Ψ(プサイ、プシー) 、ψ(プサイ、プシー)	Ψ(Psi) 、ψ(psi)	波動関数(Wave Function) `ψ`
Ω(オメガ) 、ω(オメガ)	Ω(Omega) 、ω(omega)	電気抵抗の単位 Ω (オーム) 、角周波数`ω`

数式	意味	説明

$y = a x + b$	一次関数直線	数に量の意味はありません。変数には、`x`,`y`,`z`のようにアルファベットの後ろの方を使い定数には、`a`,`b`,`c`のようにアルファベットの前の方を使います。デカルト座標系では、図形を表します。座標の数に量を割り当てたものをグラフやチャートと呼びます。
$p V = n R T$	気体の状態方程式 1662～1802	左辺 `pV` が仕事、右辺`nRT`が熱量で、エネルギー収支を表す量方程式です。量方程式なので量を単位で割った数値を代入したり求めたりします。
$E = E^{0} - \frac{R T}{n F} \ln K$	ネルンストの式 1889
$S = k_{B} \ln W$	ボルツマンの式 1877

⚖️ 静電容量〔 F 〕

静電容量を求める計算式

静電容量の細目となる 物理量

静電容量を使うプロット

化学種 の静電容量

材料 の静電容量

SIの7つの定義定数と基本単位

エネルギーとバルクの材料物性

単位の表記のルール

ラテン文字（ローマ文字）

ギリシャ文字

数式の例

量の表し方

静電容量の細目となる物理量

化学種の静電容量

材料の静電容量