最簡單的元件之一
可 貯存電荷及電能
電容的構造
見圖
電容的公式
C = q / | ΔV |
或
q = C V
（在電容器兩端加電位差 V，能產生 q 那麼多的電荷分離）
電容（器）
觸控螢幕的機制有好幾種，其中一種是利用指觸螢幕時所造成的電容改變（細節如何？）。
電容
最簡單的元件之一
可 貯存電荷及電能
電容的構造
見圖
電容的公式
C = q / | ΔV |
或
q = C V
（在電容器兩端加電位差 V，能產生 q 那麼多的電荷分離）
電容（器）在電路的作用
電路符號
電容的充電與放電
推導電容值的公式
策略：q -> E -> V，最後 C = q / V
平行板電容
利用高斯定律，得到電場 E 與面電荷密度 σ 之間的關係（其中 A 是面積、d 是平板距離）：
E A = q / ε0 = σ A / ε0
故
E = σ / ε0
電位差 ΔV 是電場乘上距離 E d（從作功角度可理解），故電容大小
C = | q / ΔV | = | σ A / [ (σ / ε0) d ] |
C = ε0 A / d
只與幾何有關，面積越大、距離越近，電容值越大。
另外，如果電場通過的不是真空而是絕緣體，其 ε 值取代上式中之 ε0 值，電容會變得更大。
思考：透過 d 越做越小，電容可以變得非常非常大嗎？（提示：完美的絕緣體）
圓柱電容
要用到積分（推導見課本）
C = 2πε0 L / ln ( r2 / r1)
球形電容
C = 4 πε0 / (1/ r1 -1/ r2 ) = 4 πε0 r2 r1 / (r2 - r1)
其中 r1 是內徑、r2 是外徑。對於一個接了電源的金屬球（半徑 R） ，我們可以近似地看作其外徑是無窮遠
C = 4 πε0 R
半徑越大，蓄電能力越大（提醒：可貯存電荷及電能）。（想想上一章的靜電發電機）
迴路中的電容
已知各 Ci， 組合在一起的效應如何？
策略：
(1) 找出各獨自電容子系統之間的共同點，看是 q 還是 V
(2) 變化 q = C V 公式的形式，讓共同的量 q 或 V 有利於加法分配律的提出
(3) 比對等效電容 Ceq 應該出現於 q = C V （或其變形）的位置，決定 Ceq
並聯
推導
此電路上的情況是
V = V1 = V2 = V3
公式為
q = C V
故
q_total = q1 + q2 + q3 = (C1 + C2 + C3) V
因此得
Ceq = q_total / V = C1 + C2 + C3
圖像
串聯
推導
V = V1 + V2 + V3
基於電荷守恆
q = C1V1 = C2V2 = C3V3
公式 q = C V => V= q / C
q / Ceq = V = V1 + V2 + V3 = q ( 1/ C1 + 1/ C2 + 1/ C3 )
1/ Ceq = 1/ C1 + 1/ C2 + 1/ C3
圖像
例題 24.2：每個電容器上有多少電荷？
貯存在電容裏的能量
（很像彈力位能的思考）
考慮充電作功，從無淨電荷分離開始（充入了的電荷進一步構成了電位差）
dW = ΔV' dq' = (1/C) q' dq'
∫ dW = W
= 1/2 q2/ C
= 1/2 C V2
= 1/2 q V
如果是探討電路上的能量貯存問題，用電壓會比較方便。
電場的能量密度
定義場的能量密度
u = 位能 / 體積
對平行電板而言，可一路推得（見課本）
u = 1/2 ε0 E2
這是電場貯存在空間中的能量密度，同樣的結果我們還會再看到很多例子，都是相同的形式。也就是說，上式雖自特例導出，它適用於所有情況。
去除心顫抖的手提裝置
用電池充電 (15W) 約 10 s，以電容器放電 (15kW)，10ms 過程，其內電壓 近兩千伏特。
含介電質的電容器
如何增大一個電容器的電容值？
多放了絕緣物質填充於電極板間，叫介電質，作用有四 (1) 固定分隔、(2) 絕緣、(3) 增加可承受之電位差（因為削弱道過其間之電場大小）、(4) 增加電容值（電場變小意味著實質電位差也變小）。
C = κ Cair
補充：有介電質時 ε0 -> κε0 即可。
例題 24.5 ：移除介電質
共四小題。移走會增加系統電能，故需作功。（這表示把介電物質放在電場中會比電場外之總能較低。雷射鑷子的原理？）
電容的微觀圖像
極性分子
非極性分子
κ = E / (E - Ed) = E / Er
超電容
藉置入高表面積之物質（如木炭）來提高電容值。雖不能用於雷射核融合點火之用（傳統電容器之電壓耐受性遠遠超過，故不適用於瞬間檢需電量之雷射點火），但已被用於公共汽車作蓄電池用。
補充：
http://dolphinwing.pixnet.net/blog/post/16621725-%5B%E8%B3%87%E8%A8%8A%5D-%E9%9B%BB%E9%98%BB%E5%BC%8F%E8%A7%B8%E6%8E%A7%E9%9D%A2%E6%9D%BF-v.s-%E9%9B%BB%E5%AE%B9%E5%BC%8F%E8%A7%B8%E6%8E%A7%E9%9D%A2%E6%9D%BF
