જો બે પ્લેટો/કંડક્ટર શીટ્સ એકબીજાને સ્પર્શ ન કરે તો કેપેસિટર કાર્ય કરી શકે છે જેથી ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ એક વાહકથી બીજા વાહકમાં ન જાય. તેવી જ રીતે, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ વાહકથી હવામાં ન જાય તે માટે, બે વાહક વચ્ચેની જગ્યા શૂન્યાવકાશ હોવી જોઈએ. સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટર વિશેના લેખમાં, સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરની કેપેસિટન્સ વિશે ચર્ચા કરવામાં આવી છે, જ્યાં બે પ્લેટો શૂન્યાવકાશ દ્વારા અલગ પડે છે. શૂન્યાવકાશમાં કેપેસિટરની કેપેસિટન્સ મર્યાદાઓ ધરાવે છે, તેથી કેપેસિટન્સ વધારવા માટે, બે પ્લેટો/કંડક્ટર શીટ્સ વચ્ચે એક ડાઇલેક્ટ્રિક મૂકવામાં આવે છે.
ડાઇલેક્ટ્રિક એ એક ઇન્સ્યુલેટર છે જે કેપેસિટરની બે વાહક પ્લેટોને અલગ કરે છે. ઇન્સ્યુલેટર એ એક એવી સામગ્રી છે જે વીજળીનું સંચાલન કરી શકતી નથી, જેમ કે પ્લાસ્ટિક, કાચ, કાગળ અથવા લાકડું. ડાઇલેક્ટ્રિકનું કાર્ય કેપેસિટન્સ વધારવાનું છે, જેનાથી કેપેસિટર મોટી માત્રામાં વિદ્યુત ચાર્જ અને સ્થિતિજ ઊર્જા સંગ્રહિત કરી શકે છે.
બે વાહક પ્લેટો વચ્ચેનું વિદ્યુત સંભવિત ઘટે છે તેથી ડાઇલેક્ટ્રિક્સ કેપેસિટન્સ વધારે છે.
બે પ્લેટ/કંડક્ટર શીટ વચ્ચે ડાઇલેક્ટ્રિક મૂક્યા પછી કેપેસિટરની કેપેસિટન્સ કેમ વધે છે? આ પ્રશ્નનો જવાબ શોધવા માટે, પહેલા પાઠ યાદ રાખો ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જજેમ વિદ્યુતભાર એકબીજાને ભગાડે છે જ્યારે વિદ્યુતભાર એકબીજાને આકર્ષે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ધનભાર એકબીજાને આકર્ષે છે.
નકારાત્મક ચાર્જ સાથે, પરંતુ સકારાત્મક ચાર્જથી ભગાડે છે. તો પછી નકારાત્મક ચાર્જ થયેલ પ્લાસ્ટિક કાગળના નાના ટુકડાઓને કેમ આકર્ષિત કરી શકે છે જે વિદ્યુત ચાર્જ નથી? આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે કાગળના ટુકડાઓ ધ્રુવીકરણનો અનુભવ કરે છે. કાગળ જેવા ઇન્સ્યુલેટીંગ પદાર્થોમાં ઇલેક્ટ્રોન વાહક પદાર્થોમાં ઇલેક્ટ્રોનની જેમ મુક્તપણે ખસેડી શકતા નથી. તેથી જ્યારે નકારાત્મક ચાર્જ થયેલ પ્લાસ્ટિકને કાગળના ટુકડાઓની નજીક લાવવામાં આવે છે, ત્યારે અણુઓ સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન નકારાત્મક ચાર્જ થયેલ પ્લાસ્ટિકથી દૂર ભગાડવામાં આવે છે, જેના પરિણામે કાગળ પર નકારાત્મક ચાર્જ અને સકારાત્મક ચાર્જનું ધ્રુવીકરણ થાય છે. કાગળ પરનો નકારાત્મક ચાર્જ પ્લાસ્ટિકથી વધુ દૂર હોય છે, જ્યારે કાગળ પરનો સકારાત્મક ચાર્જ પ્લાસ્ટિકની નજીક હોય છે. વધુમાં, પ્લાસ્ટિક પરનો નકારાત્મક ચાર્જ કાગળના ટુકડા પરના હકારાત્મક ચાર્જને આકર્ષે છે જ્યાં સુધી હળવા કાગળ પ્લાસ્ટિકની નજીક ન જાય.
કાગળના ટુકડામાં થતી ધ્રુવીકરણ પ્રક્રિયા, અથવા ચાર્જ ધ્રુવીકરણ, ડાઇલેક્ટ્રિકમાં થતા ચાર્જ ધ્રુવીકરણ જેવી જ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડાબી બાજુની છબીમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, શરૂઆતમાં ફક્ત બે વિદ્યુતભારિત વાહક પ્લેટો હોય છે. ડાબી પ્લેટ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ છે, જ્યારે જમણી પ્લેટ નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ છે, તેથી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની દિશા ડાબેથી જમણે છે.
બે વાહક પ્લેટો વચ્ચે ડાઇલેક્ટ્રિક મૂક્યા પછી, ડાબી પ્લેટ પરનો ધન ચાર્જ નજીકની ડાઇલેક્ટ્રિક સપાટી પરના ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષે છે, અને જમણી પ્લેટ પરનો ઋણ ચાર્જ નજીકની ડાઇલેક્ટ્રિક સપાટી પરના ઇલેક્ટ્રોનને ભગાડે છે. ડાઇલેક્ટ્રિકમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન, જે એક ઇન્સ્યુલેટર છે, તે વાહકમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનની જેમ ફરવા માટે મુક્ત નથી. તેથી, ઇલેક્ટ્રોન અણુઓ સાથે બંધાયેલા રહે છે, પરંતુ નકારાત્મક ચાર્જવાળા ઇલેક્ટ્રોન અને ધન ચાર્જવાળા પ્રોટોનનું ધ્રુવીકરણ થાય છે, જેમ કે ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. ડાઇલેક્ટ્રિક પરમાણુઓની જમણી બાજુએ ધન ચાર્જ અને ડાઇલેક્ટ્રિક પરમાણુઓની ડાબી બાજુએ ઋણ ચાર્જની હાજરી એક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવે છે જે જમણેથી ડાબે દિશામાન થાય છે, જેનાથી ડાબેથી જમણે દિશામાન થતી વાહક પ્લેટ પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રને નબળું પડે છે. તેથી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર ઘટે છે કારણ કે બે પ્લેટો/વાહક શીટો પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ઘટે છે પરંતુ કારણ કે વિરુદ્ધ દિશામાં રહેલા ડાઇલેક્ટ્રિકમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દેખાય છે. જ્યારે ડાઇલેક્ટ્રિક દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે બે પ્લેટો/વાહક શીટો પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી આવે છે.
જો બે વાહક પ્લેટો પર વિદ્યુત ચાર્જ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા વિદ્યુત ક્ષેત્રની તાકાત ઘટે છે, તો વિદ્યુત ક્ષેત્રને કારણે બે વાહક પ્લેટો વચ્ચેનું વિદ્યુત સંભવિત પણ ઘટે છે.
વિદ્યુત એ સમીકરણ E = V / d માં જણાવ્યા મુજબ વિદ્યુત સંભવિતતાના સીધા પ્રમાણસર છે, જ્યાં E = વિદ્યુત ક્ષેત્ર, V = વિદ્યુત સંભવિત અને d = બે પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર. જો પહેલાં ડાઇલેક્ટ્રિક હોત તો વિદ્યુત સંભવિત V હોત.o તેથી ડાઇલેક્ટ્રિક થયા પછી, K ના પરિબળ દ્વારા વિદ્યુત સંભવિત V સુધી ઘટી જાય છે. ગાણિતિક રીતે, Vo = KV અથવા V = Vo / K અથવા K = Vo / V, જ્યાં K = ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક. Vo > V જેથી K>1.
એ નોંધવું જોઈએ કે બંને પ્લેટો/વાહક શીટ્સ પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જનું પ્રમાણ બદલાતું નથી જેથી ચાર્જની અંતિમ રકમ પ્રારંભિક ચાર્જની રકમ જેટલી જ રહે (Q = Qo). કેપેસિટરના કેપેસીટન્સમાં ફેરફારની ગણતરી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે:
![]()
સૂત્ર વર્ણન: C = અંતિમ કેપેસિટન્સ, C o = પ્રારંભિક કેપેસિટન્સ, Q = અંતિમ ચાર્જ, Q o = પ્રારંભિક ચાર્જ, V = અંતિમ પોટેન્શિયલ, V o = પ્રારંભિક પોટેન્શિયલ, K = ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ
ઉપરોક્ત સમીકરણના આધારે, એવું તારણ કાઢવામાં આવે છે કે પ્રારંભિક કેપેસિટન્સ (C o ) નાની છે જ્યારે અંતિમ કેપેસિટન્સ (C) મોટી છે. કેપેસિટન્સ K ના પરિબળથી વધે છે, જ્યાં K એ ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક છે. દરેક ઇન્સ્યુલેટિંગ સામગ્રીનું ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક મૂલ્ય અલગ હોય છે. ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક (K) એ ડાઇલેક્ટ્રિકનો ઉપયોગ કરતી વખતે કેપેસિટરના કેપેસિટન્સ અને ડાઇલેક્ટ્રિકનો ઉપયોગ ન કરતી વખતે કેપેસિટરના કેપેસિટન્સ વચ્ચે સરખામણી કરવાનું પરિણામ છે.
બે વાહક પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર ઘટવાથી ડાઇલેક્ટ્રિક્સ કેપેસિટન્સ વધારે છે.
ડાઇલેક્ટ્રિકનું બીજું કાર્ય બે વાહક પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર (d) ઘટાડવાનું છે જેથી બે વાહક પ્લેટો/શીટ્સ વચ્ચેનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર (E) અને વિદ્યુત વોલ્ટેજ (V) E = V / d સમીકરણ દ્વારા જણાવ્યા મુજબ વધે. જો બે પ્લેટો/શીટ્સ વચ્ચેનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર અને વિદ્યુત વોલ્ટેજ વધે તો કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ વધે છે.
જો પ્રશ્નમાં કેપેસિટર સમાંતર પ્લેટ હોય, તો તેની કેપેસિટેન્સની ગણતરી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે:

ઉપરોક્ત બે સૂત્રોના આધારે, એવું તારણ કાઢી શકાય છે કે બે પ્લેટો/કન્ડક્ટર શીટ્સ (d) વચ્ચેનું અંતર ઘટાડીને સમાંતર પ્લેટ કેપેસિટરનું કેપેસીટન્સ (C) વધારી શકાય છે.
કેપેસિટરની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ વધે છે તેથી ડાઇલેક્ટ્રિક્સ કેપેસિટન્સ વધારે છે.
ડાઇલેક્ટ્રિક્સ ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ્સથી બનેલા હોય છે, જેને ખૂબ જ મજબૂત ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં મૂકવામાં આવે ત્યારે, ભંગાણનો અનુભવ થાય છે. ડાઇલેક્ટ્રિક બ્રેકડાઉન ત્યારે થાય છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ એટલું મજબૂત હોય છે કે તે પરમાણુઓમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરે છે, જ્યાં આ ઇલેક્ટ્રોન અન્ય પરમાણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન સાથે અથડાય છે, જેના કારણે ડાઇલેક્ટ્રિકમાં ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ થાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ડાઇલેક્ટ્રિક બ્રેકડાઉન ડાઇલેક્ટ્રિક, જે એક ઇલેક્ટ્રિક ઇન્સ્યુલેટર છે, તેને વિદ્યુત વાહક બનાવે છે.
નુકસાન ટાળવા માટે, ચોક્કસ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીથી બનેલા દરેક ડાઇલેક્ટ્રિકમાં મહત્તમ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ મૂલ્ય હોય છે જે તે ટકી શકે છે, જેને ડાઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ કહેવામાં આવે છે. ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીની ડાઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ હવાની ડાઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ કરતા વધારે હોય છે અને દરેક ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીની ડાઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ અલગ હોય છે, કેટલાક નાના હોય છે અને કેટલાક મોટા હોય છે. તેથી જો મોટી ડાઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ ધરાવતું ડાઇલેક્ટ્રિકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો પકડી શકાય તેવું ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ વધારે હોય છે અને પકડી શકાય તેવું ઇલેક્ટ્રિક વોલ્ટેજ પણ વધારે હોય છે. જો બે પ્લેટો/કન્ડક્ટર શીટ્સ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ અને ઇલેક્ટ્રિક વોલ્ટેજ વધારે હોય, તો કન્ડક્ટર પ્લેટ દ્વારા સમાવી શકાય તેવા ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જનું પ્રમાણ વધારે હોય છે. કન્ડક્ટર પ્લેટમાં જેટલો વધુ ચાર્જ હોય છે, તેટલો કેપેસિટરનો કેપેસિટન્સ વધારે હોય છે.