ተለዋዋጭ

ዳይኤሌክትሪክ በካፓሲተሩ ላይ ያሉትን ሁለት ፕላቶች ወይም ሉሆች የሚለይ ኢንሱሌተር ነው። ኢንሱሌተሮች የኤሌክትሪክ ጅረትን ማንቀሳቀስ የማይችሉ ቁሳቁሶች ናቸው፣ ለምሳሌ ፕላስቲክ፣ ብርጭቆ፣ ወረቀት ወይም እንጨት። የዲኤሌክትሪክ ተግባሩ ካፓሲተሩ የበለጠ የኤሌክትሪክ ኃይል እና የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል ማከማቸት እንዲችል የካፓሲተሩን አቅም መጨመር ነው።

ሁለቱም የኮንዳክተር ሳህኖች እርስ በእርስ ካልተነኩ የኤሌክትሪክ ቻርጅ ከአንድ ኮንዳክተር ወደ ሌላ እንዳይንቀሳቀስ ካፕቴንደር ሊሠራ ይችላል። በተመሳሳይ፣ የኤሌክትሪክ ቻርጅ ከኮንዳክተር ወደ አየር እንዳይንቀሳቀስ፣ በሁለቱ ኮንዳክተሮች መካከል ያለው ክፍተት ቫክዩም መሆን አለበት። ስለ ትይዩ ፕላት በሚለው ርዕስ፣ ካፒቴንቱ በቫክዩም የሚለያዩ የትይዩ ፕላት ካፕቴይነሮች አቅም ተብራርቷል። በቫክዩም ውስጥ ያለው የካፕቴንተር አቅም ውስንነቶች ስላሉት ካፒቴንቱን ለማስፋት ዳይኤሌክትሪክን በሁለቱ ሳህኖች መካከል ያስቀምጡ።

ዳይኤሌክትሪክ በሁለቱ መሪ ሰሌዳዎች መካከል ያለው የኤሌክትሪክ አቅም ስለሚቀንስ የ capacitance መጠንን ይጨምራል።

ዳይኤሌክትሪክ በሁለቱ ሳህኖች ወይም ወረቀቶች መካከል ከተቀመጠ በኋላ የካፓሲተሩ አቅም ለምን ይጨምራል? የዚህን ጥያቄ መልስ ለማግኘት በመጀመሪያ ስለ ኤሌክትሪክ ክፍያው ያለውን ትምህርት አስታውሱ። ልክ እንደ ኤሌክትሪክ ክፍያዎች እርስ በእርሳቸው ሲጋጩ፣ ከኤሌክትሪክ ክፍያዎች በተለየ መልኩ እርስ በእርሳቸው እንደሚሳቡ። ለምሳሌ፣ ፖዘቲቭ ቻርጅ አሉታዊ ቻርጅ ይስባል ነገር ግን ፖዘቲቭ ቻርጅን ይመልሳል። ታዲያ አሉታዊ ቻርጅ ያላቸው ፕላስቲኮች በኤሌክትሪክ ያልተሞሉ ትናንሽ የወረቀት ቁርጥራጮችን ለምን ሊስቡ ይችላሉ? ይህ የሚሆነው የወረቀት ቁራጭ ፖላራይዜሽን ስለሚሞላ ነው።

እንደ ወረቀት ባሉ የሙቀት መከላከያ ቁሳቁሶች ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች በኮንዳክተር ቁሳቁሶች ውስጥ እንደ ኤሌክትሮኖች በነፃነት መንቀሳቀስ አይችሉም። ስለዚህ አሉታዊ ኃይል ያለው ፕላስቲክ ወደ ወረቀቱ ሲቀርብ፣ ከአቶሙ ጋር የተሳሰሩት ኤሌክትሮኖች ከአሉታዊ ኃይል ካለው ፕላስቲክ ይወገዳሉ። ስለዚህ አሉታዊ ኃይል እና በወረቀቱ ላይ ያለው ፖዘቲቭ ኃይል ፖላራይዜሽን እንዲኖር። በወረቀት ላይ ያለው አሉታዊ ኃይል ከፕላስቲክ የራቀ ሲሆን በወረቀት ላይ ያለው ፖዘቲቭ ኃይል ደግሞ ከፕላስቲክ የራቀ ነው። ከዚያም በፕላስቲክ ላይ ያለው አሉታዊ ኃይል ወረቀቱ ወደ ፕላስቲክ እስኪጠጋ ድረስ በወረቀቱ ላይ ያለውን ፖዘቲቭ ኃይል ይጎትታል።

በወረቀት ቁርጥራጮች ላይ የሚከሰተው የፖላራይዜሽን ሂደት በዳይኤሌክትሪክ ውስጥ ከሚከሰተው የቻርጅ ፖላራይዜሽን ጋር ተመሳሳይ ነው። ለምሳሌ በግራ በኩል ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው፣ መጀመሪያ ላይ ሁለት የኤሌክትሪክ ኃይል ያላቸው ኮንዳክተሮች ብቻ ነበሩ። የግራ ሳህን አዎንታዊ ኃይል ያለው ሲሆን የቀኝ ሳህን ደግሞ አሉታዊ ኃይል ያለው በመሆኑ የኤሌክትሪክ መስክ አቅጣጫ ከግራ ወደ ቀኝ እንዲሆን ተደርጓል።

ዳይኤሌክትሪክ በሁለቱ የኮንደርደር ሳህኖች መካከል ከተቀመጠ በኋላ፣ በግራ ፕሌት ላይ ያለው አወንታዊ ቻርጅ ኤሌክትሮኖችን በአቅራቢያው ባለው ዳይኤሌክትሪክ ወለል ላይ ይጎትታል። እንዲሁም በቀኝ ፕሌት ላይ ያለው አሉታዊ ቻርጅ በአቅራቢያው ባለው ዳይኤሌክትሪክ ወለል ላይ ያሉትን ኤሌክትሮኖች ይመልሳል። ኢንሱሌተር በሆነው ዳይኤሌክትሪክ ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች እንደ ኮንደርደር ውስጥ እንዳሉ ኤሌክትሮኖች ለመንቀሳቀስ ነፃ አይደሉም። ስለዚህ፣ ኤሌክትሮኖች ከአቶም ጋር የተሳሰሩ ሆነው ይቆያሉ፣ ነገር ግን በስዕሉ ላይ እንደሚታየው አሉታዊ ቻርጅ ኤሌክትሮኖች እና አዎንታዊ ቻርጅ ፕሮቶኖች ፖላራይዜሽን አለ።

በዳይኤሌክትሪክ አቶሞች በቀኝ በኩል አዎንታዊ ቻርጅ መኖሩ እና በዳይኤሌክትሪክ አቶሞች በግራ በኩል አሉታዊ ቻርጅ መኖሩ የኤሌክትሪክ መስክ እንዲፈጠር ያደርጋል። ይህም ከቀኝ ወደ ግራ ሲሆን ይህም በኮንዳክተር ሳህን ላይ ባለው የኤሌክትሪክ ቻርጅ የሚፈጠረውን የኤሌክትሪክ መስክ ያዳክማል፣ ይህም ከግራ ወደ ቀኝ ነው። ስለዚህ የኤሌክትሪክ ፊልዱ የሚቀነሰው በኮንዳክተር ሁለት ሳህኖች/ሉሆች ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ቻርጅ ስለሚቀንስ ሳይሆን የኤሌክትሪክ ፊልዱ በተቃራኒው አቅጣጫ በዳይኤሌክትሪክ ውስጥ ስለሚታይ ነው። ዳይኤሌክትሪክ ከተለቀቀ፣ በኮንዳክተሩ ሁለት ሳህኖች ወይም ወረቀቶች ላይ ባለው የኤሌክትሪክ ቻርጅ የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ ፊልድ ጥንካሬ ወደ መደበኛው ይመለሳል።

If በሁለቱም የመሪ ሰሌዳዎች ላይ ባለው የኤሌክትሪክ ክፍያ የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ይቀንሳል፣ በሁለቱ የመሪ ሰሌዳዎች መካከል ያለው የኤሌክትሪክ አቅምም ይቀንሳል። የኤሌክትሪክ መስክ በ E = V / d እኩልታ ውስጥ እንደተገለጸው ከኤሌክትሪክ አቅም ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ስለሆነ፣ E = የኤሌክትሪክ መስክ፣ V = የኤሌክትሪክ አቅም እና d = በሁለቱ ሰሌዳዎች መካከል ያለው ርቀት። ከ dielectric በፊት የኤሌክትሪክ አቅም Vo ከሆነ ከ dielectric በኋላ የኤሌክትሪክ አቅም በፋክተር K ወደ V ይቀንሳል።

በሂሳብ፣ Vo = KV ወይም V = Vo / K ወይም K = Vo / V፣ K = ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ። Vo> V ስለዚህ K> 1።

በሁለቱም ሳህኖች ወይም በኮንዳክተሮች ወረቀቶች ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ክፍያ መጠን የማይለወጥ በመሆኑ የመጨረሻው ክፍያ መጠን ከመጀመሪያው ክፍያ መጠን ጋር እኩል እንዲሆን (Q = Qo) መሆኑን እባክዎ ልብ ይበሉ። የካፓሲተሩ አቅም ለውጥ በሚከተለው መንገድ ይሰላል፡

C = የመጨረሻ አቅም፣ Co = የመጀመሪያ አቅም፣ Q = የመጨረሻ ክፍያ፣ Qo = የመጀመሪያ ክፍያ፣ V = የመጨረሻ አቅም፣ Vo = የመጀመሪያ አቅም፣ K = ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ

ከላይ ባለው እኩልታ ላይ በመመስረት፣ የመጀመሪያው አቅም (Co) ያነሰ ሲሆን የመጨረሻው አቅም (C) ደግሞ የበለጠ እንደሆነ ይደመድማል። አቅም በK ምክንያት ይጨምራል፣ K ደግሞ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ ነው። የእያንዳንዱ መከላከያ ቁሳቁስ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ እሴት ይለያያል። ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ (K) ዳይኤሌክትሪክን ሲጠቀሙ የካፓሲተሩ አቅም ጥምርታ እና ዳይኤሌክትሪክን በማይጠቀሙበት ጊዜ የካፓሲተሩ አቅም ጥምርታ ውጤት ነው።

በሁለቱ መሪ ሰሌዳዎች መካከል ያለው ርቀት ስለሚቀንስ የዲኤሌክትሪክ አቅም ይጨምራል

ሌላው ዳይኤሌክትሪክ ተግባር በሁለቱ የኮንደርደር ሳህኖች መካከል ያለውን ርቀት (መ) መቀነስ ነው። ስለዚህ በሁለቱ ሳህኖች ወይም የኮንደርደር ወረቀቶች መካከል ያለው የኤሌክትሪክ መስክ (E) እና የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ (V) በእኩልታ E = V / d እንደተገለጸው ይጨምራሉ። የኤሌክትሪክ መስክ እና በሁለቱ ሳህኖች ወይም ወረቀቶች መካከል ያለው የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ ከጨመረ የካፓሲተሩ አቅም ይጨምራል።

በጥያቄ ውስጥ ያሉት መያዣዎች ትይዩ ከሆኑ፣ capacitance የሚሰላው በሚከተለው ቀመር ነው፡

ከላይ በተጠቀሱት ሁለት ቀመሮች ላይ በመመስረት፣ የትይዩ ፕሌት ካፓሲተሮች (C) በሁለቱ ሳህኖች ወይም በኮንዳክተር ወረቀቶች (መ) መካከል ያለውን ርቀት በመቀነስ ሊሰፋ እንደሚችል መደምደም ይቻላል።

የዲኤሌክትሪክ አቅም ይጨምራል ምክንያቱም የካፕቴንተሩ አቅም ይጨምራል

ዳይኤሌክትሪክ የሚሠራው ከኢንሱሌሽን ቁስ ሲሆን ጠንካራ በሆነ የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ከሆነ ይጎዳል። ዳይኤሌክትሪክ ጉዳት የሚከሰተው የኤሌክትሪክ መስክ በጣም ጠንካራ ከመሆኑ የተነሳ ኤሌክትሮኖችን ከአቶሙ ላይ ማንቀሳቀስ ሲችል ነው፣ ከዚያም ኤሌክትሮኖቹ በሌሎች አቶሞች ላይ ኤሌክትሮኖችን በመምታት በዳይኤሌክትሪክ ውስጥ የኤሌክትሮኖች ፍሰት ይከሰታል። በሌላ አነጋገር፣ ዳይኤሌክትሪክ ጉዳት የኤሌክትሪክ ኢንሱሌተር የሆነው ዳይኤሌክትሪክ ወደ ኤሌክትሪክ መሪነት እንዲለወጥ ያደርገዋል።

ጉዳትን ለማስወገድ፣ ከተወሰነ የኢንሱሌሽን ቁሳቁስ የተሰራ እያንዳንዱ ዳይኤሌክትሪክ ሊይዝ የሚችል ከፍተኛ የኤሌክትሪክ መስክ እሴት አለው፣ ይህም ዳይኤሌክትሪክ ጥንካሬ ይባላል። የኢንሱሌሽን ቁሳቁስ ዳይኤሌክትሪክ ጥንካሬ ከአየር ዳይኤሌክትሪክ ጥንካሬ የበለጠ ነው እና እያንዳንዱ የኢንሱሌሽን ቁሳቁስ የተለየ ዳይኤሌክትሪክ ጥንካሬ አለው፣ አንዳንዶቹ ትንሽ ሲሆኑ ሌሎቹ ደግሞ ትልቅ ናቸው። ስለዚህ ትልቅ ዳይኤሌክትሪክ ጥንካሬ ያለው ዳይኤሌክትሪክ ጥቅም ላይ ከዋለ፣ ሊይዝ የሚችለው የኤሌክትሪክ መስክ የበለጠ ይሆናል እና ሊይዝ የሚችለው ቮልቴጅም የበለጠ ይሆናል። የኤሌክትሪክ መስክ እና በሁለቱ የመቆጣጠሪያ ሰሌዳዎች ወይም ወረቀቶች የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ የበለጠ ከሆነ፣ በኮንዳክተር ሰሌዳው ሊስተናገድ የሚችለው የኤሌክትሪክ ክፍያ መጠን ይጨምራል። በኮንዳክተር ሰሌዳው ውስጥ ያለው የኃይል መጠን በጨመረ ቁጥር የካፓሲተሩ አቅም ይጨምራል።