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容量1ファラドの球状の導体を作ることができないのはなぜですか?

1ファラドの静電容量で球状の導体を作ることは不可能ではありません。 必要なサイズのため。

その理由は次のとおりです。

* 球体の静電容量: 孤立した球体の静電容量は、その半径に直接比例します。式は次のとおりです。

* c =4πε₀r

*ここで、cは静電容量、ε₀は自由空間の誘電率であり、rは球の半径です。

* 1ファラドは大きい: 1ファラドの静電容量は非常に大きな値です。これを達成するには、約900万キロメートルの半径の球体が必要です !これは、地球の半径の約70倍です。

実用性の問題:

* サイズ: そのサイズの球体を構築することは、現在のテクノロジーでは単に実行可能ではありません。

* コスト: このような大規模な球体の材料と構造は天文学的です。

* 環境: 大きい球体は、環境への大きな影響を与えるでしょう。

代替案:

1ファラド球状コンデンサは非現実的ですが、小さなパッケージで高い静電容量値を達成する方法があります。

* コンデンサバンク: 複数の小さなコンデンサを並行して組み合わせると、非常に高い静電容量値が得られます。

* スーパーキャパシタ: これらのデバイスは、エネルギーを電気的にコンデンサのように保存しますが、従来のコンデンサよりもかなり多くの電荷を保持できます。

* 電気化学コンデンサ: これらは貯蔵充電に電気化学反応を使用し、コンパクトサイズで高い静電容量値を達成できます。

結論: 技術的には、1ファラドの静電容量を持つ球状導体を作ることは可能ですが、大規模、コスト、環境の懸念のために完全に実用的ではありません。

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