Dielectric

Ang dielectric usa ka insulator nga nagbulag sa duha ka plato o mga palid sa konduktor sa kapasitor. Ang mga insulator mga materyales nga dili makadala sa kuryente, pananglitan, plastik, bildo, papel, o kahoy. Ang gimbuhaton sa dielectric mao ang pagdugang sa capacitance aron ang kapasitor makatipig og dugang nga karga sa kuryente ug sa enerhiya sa potensyal sa kuryente.

Ang usa ka kapasitor mahimong mogana kon ang duha ka plato sa konduktor dili magdungan aron ang karga sa kuryente dili mobalhin gikan sa usa ka konduktor ngadto sa lain. Ingon man usab, aron ang karga sa kuryente dili mobalhin gikan sa konduktor ngadto sa hangin, ang wanang tali sa duha ka konduktor kinahanglan nga usa ka vacuum. Sa hilisgutan bahin sa parallel plate, gihisgutan sa kapasitor ang kapasidad sa mga parallel plate capacitor nga gibulag sa usa ka vacuum. Ang kapasidad sa capacitor sa usa ka vacuum adunay mga limitasyon aron mapadako ang kapasidad, ibutang ang dielectric taliwala sa duha ka plato.

Ang dielectric mopataas sa capacitance tungod kay ang electric potential tali sa duha ka conductor plates mokunhod.

Ngano nga ang kapasidad sa kapasitor motaas human ang dielectric ibutang taliwala sa duha ka plato o mga panid? Aron mahibal-an ang tubag niini nga pangutana, una, hinumdomi ang leksyon bahin sa karga sa kuryente. Sama sa mga karga sa kuryente, ang mga karga sa kuryente nagpalayo sa usag usa, samtang ang dili sama nga mga karga sa kuryente nagdani sa usag usa. Pananglitan, ang positibo nga karga nagdani sa negatibo nga karga apan nagpalayo sa positibo nga karga. Nan nganong ang mga plastik nga adunay negatibo nga karga makadani sa gagmay nga mga piraso sa papel nga wala’y karga sa kuryente? Nahitabo kini tungod kay ang piraso sa papel nakasinati og polarisasyon sa karga.

Ang mga electron sa mga insulating materials sama sa papel dili makalihok nga gawasnon sama sa mga electron sa mga conductor materials. Busa, kung ang negatively charged nga plastik ipaduol sa papel, ang mga electron nga nahigot sa atomo isalikway palayo sa negatively charged nga plastik. Mao nga adunay polarization sa negative charge ug positive charge sa papel. Ang negative charge sa papel mas layo sa plastik, samtang ang positive charge sa papel mas duol sa plastik. Dayon, ang negative charge sa plastik mobira sa positive charge sa papel hangtod nga ang papel moduol sa plastik.

Ang proseso sa polarization sa karga nga mahitabo sa mga piraso sa papel susama sa polarization sa karga nga mahitabo sa dielectric. Sama sa gipakita sa hulagway sa wala nga bahin, pananglitan, sa sinugdanan, adunay duha ra ka piraso sa mga konduktor nga adunay karga sa kuryente. Ang wala nga plato positibo nga gikarga samtang ang tuo nga plato negatibo nga gikarga aron ang direksyon sa electric field gikan sa wala ngadto sa tuo.

Human mabutang ang dielectric taliwala sa duha ka conductor plate, ang positive charge sa wala nga plate mobira sa mga electron sa duol nga dielectric surface. Ingon man usab, ang negative charge sa tuo nga plate mopapahawa sa mga electron sa duol nga dielectric surface. Ang mga electron sa dielectric, nga usa ka insulator, dili gawasnon nga molihok sama sa mga electron sa usa ka conductor. Busa, ang mga electron magpabilin nga nakagapos sa atomo, apan adunay polarization sa mga negatively charged electron ug positively charged proton, sama sa gipakita sa figure.

Ang presensya sa positibo nga karga sa tuo nga bahin sa mga dielectric atom ug negatibo nga karga sa wala nga bahin sa mga dielectric atom nagpatungha sa usa ka electric field. Nga gikan sa tuo ngadto sa wala, nga nagpahuyang sa electric field nga namugna sa electric charge sa conductor plate, nga gikan sa wala ngadto sa tuo. Busa, ang electric field mikunhod dili tungod kay ang electrical charge sa duha ka plate/sheet sa conductor mikunhod, apan tungod kay ang electric field makita sa dielectric sa atbang nga direksyon. Kung ang dielectric buhian, ang kusog sa electric field nga namugna sa electrical charge sa duha ka plate o sheet sa conductor mobalik sa normal.

If Ang kusog sa electric field nga namugna sa electrical charge sa duha ka conductor plate mokunhod, ang electric potential tali sa duha ka conductor plate mokunhod usab. Tungod kay ang electric field direktang proporsyonal sa electric potential sama sa giingon sa equation E = V / d, diin ang E = electric field, V = electric potential ug d = distansya tali sa duha ka plate. Kon sa wala pa ang electric potential sa dielectric kay Vo unya human sa dielectric, ang electric potential mokunhod ngadto sa V pinaagi sa factor K.

Sa matematika, Vo = KV o V = Vo / K o K = Vo / V, diin ang K = dielectric constant. Vo> V aron ang K> 1.

Palihug timan-i nga ang gidaghanon sa karga sa kuryente sa duha ka plato o mga palid sa mga konduktor dili mausab aron ang gidaghanon sa katapusang karga katumbas sa gidaghanon sa inisyal nga karga (Q = Qo). Ang pagbag-o sa kapasidad sa kapasitor gikalkulo sa mosunod nga paagi:

C = katapusang kapasidad, Co = inisyal nga kapasidad, Q = katapusang karga, Qo = inisyal nga karga, V = katapusang potensyal, Vo = inisyal nga potensyal, K = dielectric constant

Base sa equation sa ibabaw, nahinapos nga ang inisyal nga capacitance (Co) mas gamay samtang ang katapusang capacitance (C) mas dako. Ang capacitance motaas sa usa ka factor nga K, diin ang K mao ang dielectric constant. Ang bili sa dielectric constant sa matag insulating material managlahi. Ang dielectric constant (K) mao ang resulta sa ratio sa capacitance sa capacitor kung mogamit og dielectric, ngadto sa capacitance sa capacitor kung dili mogamit og dielectric.

Ang dielectric capacitance motaas tungod kay ang distansya tali sa duha ka conductor plate mokunhod.

Laing dielectric function mao ang pagpakunhod sa distansya (d) tali sa duha ka conductor plates. Aron ang electric field (E) ug ang electric voltage (V) tali sa duha ka plates o sheets sa conductors motaas, sama sa giingon sa equation E = V / d. Kon ang electric field ug ang electric voltage tali sa duha ka plates o sheets motaas, nan ang capacitance sa capacitor motaas.

Kon ang mga capacitor nga gihisgutan parallel, ang capacitance gikalkulo gamit ang mosunod nga pormula:

Base sa duha ka pormula sa ibabaw, mahimong mahinuha nga ang capacitance (C) sa mga parallel plate capacitor mahimong padak-on pinaagi sa pagpakunhod sa distansya tali sa duha ka plato o conductor sheet (d).

Ang dielectric capacitance motaas tungod kay ang capacitance sa capacitor motaas.

Ang dielectric hinimo sa insulating material nga, kon kini anaa sa kusog nga electric field, madaot. Ang dielectric damage mahitabo kon ang electric field kusog kaayo nga kini makapalihok sa mga electron gikan sa atomo, unya ang mga electron moigo sa mga electron sa ubang mga atomo aron mahitabo ang pag-agos sa mga electron sa dielectric. Sa ato pa, ang dielectric damage hinungdan nga ang dielectric nga usa ka electric insulator mahimong electric conductor.

Aron malikayan ang kadaot, ang matag dielectric nga hinimo gikan sa usa ka piho nga insulating material adunay labing taas nga kantidad sa electric field nga makuptan, nga gitawag og dielectric strength. Ang dielectric strength sa insulating material mas dako kay sa dielectric strength sa hangin ug ang matag insulating material adunay lain-laing dielectric strength, ang uban gagmay ug ang uban dako. Busa kon ang usa ka dielectric nga adunay dako nga dielectric strength gamiton, ang electric field nga makuptan mas dako ug ang boltahe nga makuptan mas dako usab. Kon ang electric field ug ang electric voltage nga namugna sa duha ka plate o sheet sa conductor mas dako, mas dako ang gidaghanon sa electric charge nga ma-accommodate sa conductor plate. Kon mas daghan ang charge nga naa sa sulod sa conductor plate, mas dako ang capacitance sa capacitor.