Kondenzator može funkcionirati ako se dvije ploče/provodne folije ne dodiruju tako da se električni naboj ne prenosi s jednog provodnika na drugi. Slično tome, da bi se spriječio prijenos električnog naboja s provodnika na zrak, prostor između dva provodnika mora biti vakuum. U članku o kondenzatorima s paralelnim pločama raspravljalo se o kapacitivnosti. Kondenzatori s paralelnim pločama Dvije ploče su odvojene vakuumom. Kapacitet kondenzatora u vakuumu ima ograničenja, pa se za povećanje kapaciteta između dvije ploče/lista postavlja provodnik. dielektrik.
Dielektrik je izolator koji odvaja dvije provodne ploče kondenzatora. Izolator je materijal koji ne može provoditi električnu energiju, kao što su plastika, staklo, papir ili drvo. Funkcija dielektrika je povećanje kapacitivnosti, omogućavajući kondenzatoru da pohrani veliku količinu električnog naboja i potencijalne energije.
Dielektrici povećavaju kapacitet jer se smanjuje električni potencijal između dvije provodne ploče.
Zašto se kapacitet kondenzatora povećava nakon što se dielektrik postavi između dvije ploče/provodne slojeve? Da biste saznali odgovor na ovo pitanje, prvo se sjetite lekcije o Električni nabojIsta električna naboja se odbijaju, dok se različita električna naboja privlače. Na primjer, pozitivna naboja se privlače.
s negativnim nabojem, ali se odbijaju s pozitivnim nabojem. Zašto onda negativno nabijena plastika može privući male komadiće papira koji nisu električno nabijeni? To se događa zato što komadi papira doživljavaju polarizaciju naboja. Elektroni u izolacijskim materijalima poput papira ne mogu se slobodno kretati kao elektroni u provodljivim materijalima. Dakle, kada se negativno nabijena plastika približi komadima papira, elektroni vezani za atome odbijaju se od negativno nabijene plastike, što rezultira polarizacijom negativnog i pozitivnog naboja na papiru. Negativni naboj na papiru je dalje od plastike, dok je pozitivni naboj na papiru bliže plastici. Nadalje, negativni naboj na plastici privlači pozitivni naboj na komadima papira sve dok se lakši papir ne približi plastici.
Proces polarizacije, ili polarizacija naboja, koja se događa u komadu papira, slična je polarizaciji naboja koja se događa u dielektriku. Kao što je prikazano na slici lijevo, na primjer, u početku postoje samo dvije električno nabijene provodne ploče. Lijeva ploča je pozitivno nabijena, dok je desna ploča negativno nabijena, tako da je smjer električnog polja s lijeva na desno.
Nakon što se dielektrik postavi između dvije provodne ploče, pozitivno naelektrisanje na lijevoj ploči privlači elektrone na obližnjoj dielektričnoj površini, a negativno naelektrisanje na desnoj ploči odbija elektrone na obližnjoj dielektričnoj površini. Elektroni u dielektriku, koji je izolator, ne mogu se slobodno kretati kao elektroni u provodniku. Stoga, elektroni ostaju vezani za atome, ali postoji polarizacija negativno naelektrisanih elektrona i pozitivno naelektrisanih protona, kao što je prikazano na slici. Prisustvo pozitivnog naelektrisanja na desnoj strani dielektričnih atoma i negativnog naelektrisanja na lijevoj strani dielektričnih atoma stvara električno polje koje je usmjereno s desna na lijevo, čime se slabi električno polje generisano električnim naelektrisanjem na provodnoj ploči koje je usmjereno s lijeva na desno. Dakle, električno polje se smanjuje ne zato što se smanjuje električni naelektrisanje na dvije ploče/provodne ploče, već zato što se u dielektriku pojavljuje električno polje u suprotnom smjeru. Kada se dielektrik ukloni, jačina električnog polja generisana električnim naelektrisanjem na dvije ploče/provodne ploče vraća se u prvobitno stanje.
Ako se smanji jačina električnog polja generiranog električnim nabojem na dvije provodne ploče, tada se zbog električnog polja smanjuje i električni potencijal između dvije provodne ploče.
Elektricitet je direktno proporcionalan električnom potencijalu, kao što je navedeno u jednačini E = V / d, gdje je E = električno polje, V = električni potencijal i d = udaljenost između dvije ploče. Ako je prije postojao dielektrik, električni potencijal je bio Vo Dakle, nakon što postoji dielektrik, električni potencijal se smanjuje na V za faktor K. Matematički, Vo = KV ili V = Vo / K ili K = Vo / V, gdje je K = dielektrična konstanta. Vo > V tako da je K>1.
Treba napomenuti da se količina električnog naboja na obje ploče/provodne slojeve ne mijenja, tako da je konačna količina naboja ista kao i početna količina naboja (Q = Qo). Promjena kapacitivnosti kondenzatora izračunava se pomoću sljedeće formule:
![]()
Opis formule: C = konačni kapacitet, Co = početni kapacitet, Q = konačno naelektrisanje, Qo = početni naboj, V = konačni potencijal, Vo = početni potencijal, K = dielektrična konstanta
Na osnovu gornje jednačine, zaključuje se da je početni kapacitet (Co) je manji, dok je konačni kapacitet (C) veći. Kapacitet se povećava za faktor K, gdje je K dielektrična konstanta. Vrijednost dielektrične konstante svakog izolacijskog materijala varira. Dielektrična konstanta (K) je rezultat poređenja kapaciteta kondenzatora kada se koristi dielektrik sa kapacitetom kondenzatora kada se dielektrik ne koristi.
Dielektrici povećavaju kapacitet jer se smanjuje udaljenost između dvije provodne ploče.
Druga funkcija dielektrika je smanjenje udaljenosti (d) između dvije provodne ploče tako da se električno polje (E) i električni napon (V) između dvije provodne ploče/lista povećavaju, kako je navedeno u jednačini E = V / d. Ako se električno polje i električni napon između dvije ploče/lista povećavaju, tada se povećava i kapacitet kondenzatora.
Ako je u pitanju kondenzator s paralelnom pločom, tada se njegov kapacitet izračunava pomoću sljedeće formule:

Na osnovu dvije gore navedene formule, može se zaključiti da se kapacitet (C) pločastog kondenzatora može povećati smanjenjem udaljenosti između dvije ploče/provodnih slojeva (d).
Dielektrici povećavaju kapacitet jer se dielektrična čvrstoća kondenzatora povećava.
Dielektrici su napravljeni od izolacijskih materijala koji, kada se stave u vrlo jako električno polje, doživjet će proboj. Do proboja dielektrika dolazi kada je električno polje toliko jako da uzrokuje izbacivanje elektrona iz atoma, gdje se ovi elektroni sudaraju s elektronima u drugim atomima, uzrokujući protok elektrona unutar dielektrika. Drugim riječima, proboj dielektrika uzrokuje da dielektrik, koji je električni izolator, postane električni provodnik.
Da bi se izbjegla oštećenja, svaki dielektrik napravljen od određenog izolacijskog materijala ima maksimalnu vrijednost električnog polja koju može izdržati, a koja se naziva dielektrična čvrstoća. Dielektrična čvrstoća izolacijskog materijala je veća od dielektrične čvrstoće zraka, a svaki izolacijski materijal ima različitu dielektričnu čvrstoću, neki su mali, a neki veliki. Dakle, ako se koristi dielektrik s velikom dielektričnom čvrstoćom, električno polje koje se može zadržati je veće, a električni napon koji se može zadržati je također veći. Ako su električno polje i električni napon generirani od strane dvije ploče/provodnih slojeva veći, količina električnog naboja koju provodna ploča može primiti je veća. Što je više naboja u provodnoj ploči, to je veći kapacitet kondenzatora.