右の図のように比誘電率の異なる誘電体を重ねて両側に電極をつけた構造の静電容量を求める。 極板の面積をS、誘電体は、誘電率ε1、厚さd1、誘電率ε2、厚さd2であるとする。 電界(電束密度)は、極板間に垂直に伸びているので、極板間では電束密度は一様である(正電荷から負電荷に向かう。) いま、極板にQ,−Q(c)の電荷があるとすれば、電束密度Dは、
D=Q/S(電極間の場所によらず一定。)
で与えられる。電界は、電束より求まりE1=D/ε1、E2=D/ε2
よって、それぞれの誘電体の電圧は、
V1=E1*d1=D/ε1*d1=Q/ε1S*d1
V2=E2*d2=D/ε2*d2=Q/ε2S*d2
極板間の電圧Vは、
V=V1+V2=(1/ε1S*d1+1/ε2S*d2)Q
C=∂Q/∂V=1/(d1/ε1S+d2/ε2S)
1/C=d1/ε1S+d2/ε2S
上で、ε1S/d1は、誘電率ε1、厚さd1、面積Sの平行平板コンデンサの静電容量をあらわす。
同様にε2S/d2は、誘電率ε2、厚さd2、面積Sの平行平板コンデンサの静電容量をあらわす。
それぞれをC1、C2とおけば、
1/C=1/C1+1/C2
一般に、コンデンサC1、C2を直列につないだ場合、直列コンデンサを一つのコンデンサCとみなせば、
1/C=1/C1+1/C2
となる。誘電体を重ねた構造は、それぞれの誘電体をコンデンサとみなしてコンデンサを直列につないだ場合と同じ静電容量を与える。