Dielectric

Ib lub capacitor tuaj yeem ua haujlwm yog tias ob lub phaj / cov ntawv conductor tsis kov ib leeg kom lub zog hluav taws xob tsis txav ntawm ib lub conductor mus rau lwm qhov. Ib yam li ntawd, kom lub zog hluav taws xob tsis txav ntawm lub conductor mus rau huab cua, qhov chaw ntawm ob lub conductor yuav tsum yog lub tshuab nqus tsev. Hauv tsab xov xwm txog cov capacitors phaj sib luag, lub capacitance ntawm lub capacitor phaj sib luag tau tham txog, qhov twg ob lub phaj raug sib cais los ntawm lub tshuab nqus tsev. Lub capacitance ntawm lub capacitor hauv lub tshuab nqus tsev muaj kev txwv, yog li txhawm rau ua kom lub capacitance nce ntxiv, ib qho dielectric tau muab tso rau ntawm ob lub phaj / cov ntawv conductor.

Ib qho dielectric yog ib qho insulator uas cais ob lub phaj conducting ntawm lub capacitor. Ib qho insulator yog ib yam khoom uas tsis tuaj yeem conduct hluav taws xob, xws li yas, iav, ntawv, lossis ntoo. Lub luag haujlwm ntawm ib qho dielectric yog kom nce capacitance, uas tso cai rau lub capacitor khaws cia ntau ntawm cov nqi hluav taws xob thiab lub zog muaj peev xwm.

Cov dielectrics ua rau lub peev xwm nce ntxiv vim tias lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj conducting raug txo qis.

Vim li cas lub peev xwm ntawm lub capacitor thiaj li nce ntxiv tom qab muab ib daim dielectric tso rau ntawm ob daim phaj / daim ntawv conductor? Txhawm rau nrhiav cov lus teb rau lo lus nug no, ua ntej nco ntsoov zaj lus qhia txog Lub zog hluav taws xobIb yam li cov nqi hluav taws xob sib thawb ib leeg thaum cov nqi hluav taws xob sib rub ib leeg. Piv txwv li, cov nqi zoo sib rub ib leeg. Dielectric 1nrog lub zog tsis zoo, tab sis rov qab nrog lub zog zoo. Yog li ntawd, vim li cas cov yas uas muaj zog tsis zoo thiaj li nyiam cov ntawv me me uas tsis muaj hluav taws xob? Qhov no tshwm sim vim tias cov ntawv muaj kev sib txawv ntawm lub zog. Cov hluav taws xob hauv cov ntaub ntawv rwb thaiv tsev xws li ntawv tsis tuaj yeem txav mus los tau yooj yim zoo li cov hluav taws xob hauv cov ntaub ntawv ua haujlwm. Yog li thaum cov yas uas muaj zog tsis zoo raug coj los ze rau cov ntawv, cov hluav taws xob uas khi rau cov atoms raug thawb tawm ntawm cov yas uas muaj zog tsis zoo, ua rau muaj kev sib txawv ntawm lub zog tsis zoo thiab lub zog zoo ntawm daim ntawv. Lub zog tsis zoo ntawm daim ntawv nyob deb ntawm cov yas, thaum lub zog zoo ntawm daim ntawv nyob ze rau cov yas. Ntxiv mus, lub zog tsis zoo ntawm cov yas nyiam lub zog zoo ntawm daim ntawv kom txog thaum daim ntawv sib dua txav mus ze rau cov yas.

Cov txheej txheem polarization, lossis charge polarization, uas tshwm sim hauv ib daim ntawv zoo ib yam li charge polarization uas tshwm sim hauv dielectric. Raws li pom hauv daim duab ntawm sab laug, piv txwv li, thaum xub thawj tsuas muaj ob lub phaj conductor uas them hluav taws xob. Lub phaj sab laug yog them zoo, thaum lub phaj sab xis yog them tsis zoo, yog li qhov kev taw qhia ntawm lub zog hluav taws xob yog los ntawm sab laug mus rau sab xis.

Tom qab muab lub dielectric tso rau nruab nrab ntawm ob lub phaj conductor, lub zog zoo ntawm sab laug phaj rub cov electrons ntawm qhov chaw dielectric ze, thiab lub zog tsis zoo ntawm sab xis phaj repels cov electrons ntawm qhov chaw dielectric ze. Cov electrons hauv dielectric, uas yog ib qho insulator, tsis muaj kev ywj pheej txav mus los zoo li cov electrons hauv lub conductor. Yog li ntawd, cov electrons tseem khi rau cov atoms, tab sis muaj kev sib cais ntawm cov electrons uas muaj zog tsis zoo thiab cov protons uas muaj zog tsis zoo, raws li pom hauv daim duab. Qhov muaj lub zog zoo ntawm sab xis ntawm cov atoms dielectric thiab lub zog tsis zoo ntawm sab laug ntawm cov atoms dielectric tsim ib lub teb hluav taws xob uas tau coj los ntawm sab xis mus rau sab laug, yog li ua rau lub teb hluav taws xob uas tsim los ntawm lub zog hluav taws xob ntawm lub phaj conductor uas tau coj los ntawm sab laug mus rau sab xis tsis muaj zog. Yog li lub teb hluav taws xob txo qis tsis yog vim lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj / cov ntawv conductor txo qis tab sis vim tias lub teb hluav taws xob tshwm sim hauv dielectric uas nyob rau hauv qhov kev taw qhia rov qab. Thaum lub dielectric raug tshem tawm, lub zog hluav taws xob uas tsim los ntawm lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj / cov ntawv conductor rov qab mus rau nws lub xeev qub.

Dielectric 2Yog tias lub zog ntawm lub teb hluav taws xob uas tsim los ntawm lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj conductor txo qis, ces lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj conductor kuj txo qis vim yog lub teb hluav taws xob.Dielectric 3 Hluav taws xob yog ncaj qha proportional rau lub zog hluav taws xob raws li tau hais hauv kab zauv E = V / d, qhov twg E = lub teb hluav taws xob, V = lub zog hluav taws xob thiab d = qhov deb ntawm ob lub phaj. Yog tias ua ntej muaj dielectric lub zog hluav taws xob yog Vo Yog li tom qab muaj dielectric, lub zog hluav taws xob raug txo kom V los ntawm ib qho ntawm K. Mathematically, Vo = KV los yog V = Vo / K los yog K = Vo / V, qhov twg K = dielectric tas li. Vo > V kom K>1.
Yuav tsum nco ntsoov tias tus nqi hluav taws xob ntawm ob lub phaj / cov ntawv conductor tsis hloov pauv yog li tus nqi kawg ntawm tus nqi yog tib yam li tus nqi pib ntawm tus nqi (Q = Qo). Qhov kev hloov pauv ntawm lub peev xwm ntawm lub capacitor yog xam siv cov mis hauv qab no:

Dielectric 4

Cov lus piav qhia txog tus qauv: C = qhov kawg capacitance, C o = thawj capacitance, Q = qhov kawg them, Q o = thawj them, V = qhov kawg muaj peev xwm, V o = thawj muaj peev xwm, K = dielectric tas li

Raws li qhov kev sib npaug saum toj no, nws tau xaus lus tias qhov pib capacitance (C0 ) me dua thaum qhov kawg capacitance (C) loj dua. Lub capacitance nce ntxiv los ntawm ib qho ntawm K, qhov twg K yog dielectric constant. Tus nqi dielectric constant ntawm txhua cov khoom siv insulating txawv. Lub dielectric constant (K) yog qhov tshwm sim ntawm kev sib piv lub capacitance ntawm lub capacitor thaum siv dielectric rau lub capacitance ntawm lub capacitor thaum tsis siv dielectric.

Dielectrics ua rau lub peev xwm nce ntxiv vim tias qhov deb ntawm ob lub phaj conducting raug txo qis.

Lwm lub luag haujlwm ntawm dielectric yog txo qhov deb (d) ntawm ob lub phaj conductor kom lub teb hluav taws xob (E) thiab hluav taws xob voltage (V) ntawm ob lub phaj conductor / daim ntawv nce raws li tau hais los ntawm kab zauv E = V / d. Yog tias lub teb hluav taws xob thiab hluav taws xob voltage ntawm ob lub phaj / daim ntawv nce ntxiv ces lub capacitance ntawm lub capacitor nce ntxiv.
Yog tias lub capacitor hauv nqe lus nug yog lub phaj sib luag, ces nws lub peev xwm raug suav los ntawm kev siv cov mis hauv qab no:

Dielectric 5

Raws li ob daim qauv saum toj no, nws tuaj yeem xaus lus tias lub peev xwm (C) ntawm lub capacitor phaj sib luag tuaj yeem nce ntxiv los ntawm kev txo qhov deb ntawm ob lub phaj / cov ntawv conductor (d).

Dielectrics ua rau lub capacitance nce vim tias lub zog dielectric ntawm lub capacitor nce ntxiv.

Cov dielectrics yog ua los ntawm cov ntaub ntawv rwb thaiv tsev uas, thaum muab tso rau hauv lub zog hluav taws xob muaj zog heev, yuav muaj kev tawg. Dielectric breakdown tshwm sim thaum lub zog hluav taws xob muaj zog heev uas nws ua rau cov electrons raug tshem tawm ntawm cov atoms, qhov twg cov electrons no sib tsoo nrog cov electrons hauv lwm cov atoms, ua rau cov electron ntws hauv dielectric. Hauv lwm lo lus, dielectric breakdown ua rau dielectric, uas yog lub tshuab rwb thaiv tsev hluav taws xob, los ua tus neeg coj hluav taws xob.

Yuav kom tsis txhob muaj kev puas tsuaj, txhua lub dielectric ua los ntawm cov khoom siv rwb thaiv tsev muaj tus nqi hluav taws xob siab tshaj plaws uas nws tuaj yeem tiv taus, uas hu ua dielectric strength. Lub zog dielectric ntawm cov khoom siv rwb thaiv tsev yog ntau dua li lub zog dielectric ntawm huab cua thiab txhua lub khoom siv rwb thaiv tsev muaj lub zog dielectric sib txawv, qee qhov me me thiab qee qhov loj. Yog li ntawd, yog tias siv lub dielectric nrog lub zog dielectric loj, lub zog hluav taws xob uas tuaj yeem tuav tau yog ntau dua thiab lub zog hluav taws xob uas tuaj yeem tuav tau kuj yog ntau dua. Yog tias lub zog hluav taws xob thiab lub zog hluav taws xob uas tsim los ntawm ob lub phaj / cov ntawv conductor loj dua, qhov ntau ntawm cov nqi hluav taws xob uas tuaj yeem ua los ntawm lub phaj conductor yog ntau dua. Qhov ntau dua tus nqi uas nyob hauv lub phaj conductor, qhov ntau dua qhov capacitance ntawm lub capacitor.

 

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