도3의 B와 도7의 A,B가 어느 위치에 있든 이것을 축전기라고 생각할 수 있다. 따라서 정전유도 발전기의 용량은 축전기의 용량을 계산하는 공식을 그대로 인용하면 된다.
도3의 B를 전계자로 할 경우 이것을 단신적계자(특허 제8606호), 도7의 A,B를 전계자로 할 경우 이것을 복식전계자(출원중)라고 한다. 그러나 용량을 계산하는 방법은 단식으로 하든, 복식으로 하든 같기 때문에 용량계산에서는 굳이 단식이니 복식이니 구분할 필요는 없다. 따라서 단식이 복식보다 간편하기 때문에 도3의 B를 전계자로 해서 이것을 도9, 그리고 b,b'를 발전자로 해서 이것을 도10과 같이 나타내어 설명한다.
즉, 전계자의 유효면적을 계산하면 된다. 그리고 발전자의 수를 n이라고 하여 용량을 계산할 경우 축전기의 용량을 계산하는 방법으로 하면 발전자의 양면을 생각해서 2n으로 계산해야 할 것 같지만 전계자의 유효면적은 발전자의 유효면적의 1/2이므로 n으로 해서 계산해야 한다.
그리고 또 전계자의 극수(극수에 대해서는 후술한다)를 E라고 하면 절연선(11)의 수는 2E가 된다.(절연선의 수는 발전자의 극수와 같다.) 따라서,
② 발전자의 중심에서 내주연까지의 거리를 r1[cm],
③ 전계자와 발전자의 거리를 d[cm],
④ 발전자의 수를 n,
⑤ 절연선의 수를 2E,
⑥ 절연선의 폭을 α[cm]
라고 하여 용량을 계산하면, 축전기의 용량(C)을 계산하는 공식인,
| C = | 1 | × | S | [F] |
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| 9×1011 | 4πd |
를 인용하여 용량을 계산할 수 있다. 이 때 먼저 유효면적을 구해야 하는데, 하나의 발전자의 전체면적을 S2, 무효면적을 S1이라고 하면, 유효면적 S는
이다. 그리고
S2 = πr22
S = πr22 - {πr12+2E(r2 - r1)α}
= πr22 - πr12 - 2E(r2 - r1)α
= π(r22 - r 12)- 2E(r2 -r1)α
= (r2 - r1){π(r2 +r1)- 2Eα }
이다. 그리고 또 발전자의 수가 n이므로 발전자의 전체 유효면적 S는
nS=n(r2 - r1) {π(r2
+ r1)- 2Eα }
이다. 그러므로 정전유도 발전기의 용량(C)을 계산하는 공식은
| C= | 1 | × | n(r2 - r1){π(r2 + r1)- 2Eα } | [F] |
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| 9×1011 | 4πd |
로 된다.
