静電容量

静電容量の換算について

静電容量は、部品が電荷を蓄える能力を表します。コンデンサは電圧を加えると電荷を蓄え、容量が大きいほど1ボルトあたりに蓄えられる電荷も多くなります。Q = CV という関係が、電荷（クーロン）、静電容量（ファラド）、電圧（ボルト）を結び付けています。コンデンサは電子機器のいたるところで使われ、電源の平滑や信号の結合から、タイミング回路、カメラのフラッシュや電気自動車のエネルギー蓄積まで幅広い役割を担います。

SI単位はファラド（F）ですが、1ファラドは多くの用途にとって非常に大きな値です。従来の構造では、実現に非現実的なほど大きな電極か、特殊な誘電体材料が必要になります。実用的なコンデンサでは通常、マイクロファラド（μF）、ナノファラド（nF）、ピコファラド（pF）が使われます。電気二重層技術によるスーパーキャパシタの登場によって、ファラド級がようやく実用的な範囲に入り、急速な充放電を必要とする用途で、従来のコンデンサとバッテリーのあいだを埋めるようになりました。

本コンバーターは、電子回路、電力システム、電気工学で使われる標準的な静電容量の単位をすべて扱います。

静電容量のよくある換算

静電容量の単位リファレンス

ファラド（F） – SI単位で、電位差1ボルトあたり1クーロンの電荷を蓄えます。電磁誘導と電気化学を切り開いたマイケル・ファラデーにちなむ名称です。1ファラドはきわめて大きな値で、電極間隔1mmの平行平板コンデンサで1 Fを得るには、サッカー場ほどの電極面積が必要になります。実用的な大きさでファラド級に達するのはスーパーキャパシタだけで、エネルギー貯蔵用途では数千ファラドに達します。

マイクロファラド（μF） – 10⁻⁶ F で、パワーエレクトロニクスの主力単位です。電解コンデンサ（1-10,000 μF）は電源リプルを平滑します。モーター運転用コンデンサ（10-50 μF）は交流モーターに位相差を与えます。この範囲のフィルムコンデンサは、オーディオのクロスオーバーや力率改善に使われます。古い表記ではマイクロファラドを MF や MFD と書くことがあり、標準ではありませんが今でも見かけます。

ナノファラド（nF） – 10⁻⁹ F で、マイクロファラドとピコファラドの中間にあたります。代表値：デカップリング用の 100 nF（0.1 μF）、オーディオのトーン回路用の 10-47 nF、RFフィルタ用の 1-10 nF。nF という単位は μF と pF の取り違えを減らします。欧州のコンデンサ表記では nF がそのまま使われることが多く、米国では μF の小数表記が使われる場合があります。

ピコファラド（pF） – 10⁻¹² F で、RFや高周波の設計に欠かせません。代表値：発振器の同調用に 10-100 pF、アンテナの微調整用に 0.5-20 pF、GHz帯のフィルタ回路には一桁 pF。基板パターンや部品リード間の寄生容量もピコファラドで表され、RF帯では重要になります。

ミリファラド（mF） – 10⁻³ F で、比較的まれですが、大容量の電解コンデンサや小型のスーパーキャパシタで見かけます。注意：古い回路図では「mF」がマイクロファラドの意味で使われていることがあるため、必ず文脈を確認してください。現代の用法では mF はミリファラド（0.001 F）だけを指します。