Ib qho dielectric yog ib qho insulator uas cais ob lub phaj lossis daim ntawv ntawm tus conductor ntawm lub capacitor. Cov insulators yog cov khoom siv uas tsis tuaj yeem coj hluav taws xob, piv txwv li, yas, iav, ntawv, lossis ntoo. Lub luag haujlwm dielectric yog ua kom lub capacitance nce ntxiv kom lub capacitor tuaj yeem khaws cov nqi hluav taws xob ntau dua thiab lub zog hluav taws xob muaj peev xwm.
Ib lub capacitor tuaj yeem ua haujlwm yog tias ob lub phaj conductor tsis sib chwv ib leeg kom lub zog hluav taws xob tsis txav ntawm ib lub conductor mus rau lwm lub. Ib yam li ntawd, kom lub zog hluav taws xob tsis txav ntawm lub conductor mus rau huab cua, qhov chaw nruab nrab ntawm ob lub conductor yuav tsum yog lub tshuab nqus tsev. Hauv cov ncauj lus txog lub phaj sib luag, lub capacitor tau tham txog lub peev xwm ntawm cov capacitors phaj sib luag uas tau sib cais los ntawm lub tshuab nqus tsev. Lub peev xwm ntawm lub capacitor hauv lub tshuab nqus tsev muaj kev txwv yog li ntawd kom nthuav lub peev xwm, muab lub dielectric ntawm ob lub phaj.
Lub dielectric ua rau lub capacitance nce vim tias lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj conductor txo qis.
Vim li cas lub capacitance ntawm lub capacitor thiaj li nce ntxiv tom qab lub dielectric muab tso rau ntawm ob lub phaj lossis daim ntawv? Txhawm rau nrhiav cov lus teb rau lo lus nug no, ua ntej, nco ntsoov zaj lus qhia txog lub zog hluav taws xob. Zoo li lub zog hluav taws xob sib tsoo, thaum tsis zoo li lub zog hluav taws xob sib tsoo. Piv txwv li, lub zog zoo rub lub zog tsis zoo tab sis rov qab ua lub zog zoo. Tom qab ntawd vim li cas cov yas uas muaj zog tsis zoo thiaj li rub tau cov ntawv me me uas tsis muaj zog hluav taws xob? Qhov no tshwm sim vim tias daim ntawv muaj kev sib tsoo.
Cov hluav taws xob hauv cov ntaub ntawv rwb thaiv tsev xws li daim ntawv tsis tuaj yeem txav mus los tau yooj yim li cov hluav taws xob hauv cov ntaub ntawv conductor. Yog li, thaum cov yas uas muaj hluav taws xob tsis zoo raug coj los ze rau daim ntawv, cov hluav taws xob uas khi rau lub atom raug tsis lees txais ntawm cov yas uas muaj hluav taws xob tsis zoo. Yog li ntawd muaj qhov polarization ntawm qhov hluav taws xob tsis zoo thiab qhov hluav taws xob zoo ntawm daim ntawv. Qhov hluav taws xob tsis zoo ntawm daim ntawv nyob deb ntawm cov yas, thaum qhov hluav taws xob zoo ntawm daim ntawv muaj qhov deb ze rau cov yas. Tom qab ntawd, qhov hluav taws xob tsis zoo ntawm cov yas rub qhov hluav taws xob zoo ntawm daim ntawv kom txog thaum daim ntawv txav mus ze rau cov yas.
Cov txheej txheem polarization ntawm cov nqi uas tshwm sim ntawm daim ntawv zoo ib yam li polarization ntawm cov nqi uas tshwm sim hauv dielectric. Raws li pom hauv daim duab ntawm sab laug, piv txwv li, thaum xub thawj, tsuas muaj ob daim ntawm cov neeg hlau 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 cov dielectric tso rau nruab nrab ntawm ob lub phaj conductor, qhov them zoo ntawm sab laug phaj rub cov electrons ntawm qhov chaw dielectric ze. Ib yam li ntawd, qhov them 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 ib lub conductor. Yog li ntawd, cov electrons tseem khi rau lub atom, tab sis muaj kev sib cais ntawm cov electrons uas them tsis zoo thiab cov protons uas them zoo, raws li pom hauv daim duab.
Qhov muaj ib qho nqi zoo nyob rau sab xis ntawm cov atoms dielectric thiab ib qho nqi tsis zoo nyob rau sab laug ntawm cov atoms dielectric ua rau muaj hluav taws xob. Uas yog los ntawm sab xis mus rau sab laug, uas ua rau lub zog hluav taws xob tsim los ntawm lub nqi hluav taws xob ntawm lub phaj conductor, uas yog los ntawm sab laug mus rau sab xis tsis muaj zog. Yog li, lub zog hluav taws xob txo qis tsis yog vim tias lub nqi hluav taws xob ntawm ob lub phaj / daim ntawv ntawm tus conductor txo qis, tab sis vim tias lub zog hluav taws xob tshwm sim hauv dielectric hauv qhov kev taw qhia rov qab. Yog tias dielectric raug tso tawm, lub zog hluav taws xob tsim los ntawm lub nqi hluav taws xob ntawm ob lub phaj lossis daim ntawv ntawm tus conductor rov qab mus rau qhov qub.
If
Lub zog hluav taws xob uas tsim los ntawm cov nqi hluav taws xob ntawm ob lub phaj conductor raug txo qis, lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj conductor kuj raug txo qis. Vim tias lub teb hluav taws xob yog ncaj qha 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 lub zog hluav taws xob rau dielectric yog Vo ces tom qab dielectric, lub zog hluav taws xob raug txo kom V los ntawm qhov K.
Hauv lej, Vo = KV lossis V = Vo / K lossis K = Vo / V, qhov twg K = dielectric constant. Vo> V kom K> 1.
Thov nco ntsoov tias tus nqi ntawm cov nqi hluav taws xob ntawm ob lub phaj lossis cov ntawv ntawm cov neeg hlau tsis hloov pauv kom tus nqi ntawm qhov them kawg yog sib npaug rau tus nqi ntawm qhov them thawj zaug (Q = Qo). Qhov kev hloov pauv ntawm lub peev xwm ntawm lub capacitor yog xam raws li hauv qab no:
C = qhov kawg capacitance, Co = qhov pib capacitance, Q = qhov kawg them, Qo = qhov pib them, V = qhov kawg muaj peev xwm, Vo = qhov pib muaj peev xwm, K = dielectric tas li
Raws li qhov kev sib npaug saum toj no, nws tau xaus lus tias qhov pib capacitance (Co) me dua thaum qhov kawg capacitance (C) loj dua. Capacitance nce ntxiv los ntawm ib qho ntawm K, qhov twg K yog dielectric constant. Tus nqi ntawm dielectric constant ntawm txhua cov khoom siv insulating sib txawv. Dielectric constant (K) yog qhov tshwm sim ntawm qhov sib piv ntawm capacitance ntawm lub capacitor thaum siv dielectric, rau capacitance ntawm lub capacitor thaum tsis siv dielectric.
Lub dielectric capacitance nce vim tias qhov deb ntawm ob lub phaj conductor txo qis
Lwm lub luag haujlwm dielectric yog txo qhov deb (d) ntawm ob lub phaj conductor. Yog li ntawd lub teb hluav taws xob (E) thiab lub zog hluav taws xob (V) ntawm ob lub phaj lossis cov ntawv ntawm cov conductors nce, raws li tau hais los ntawm kab zauv E = V / d. Yog tias lub teb hluav taws xob thiab lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj lossis cov ntawv nce, ces lub peev xwm ntawm lub capacitor nce.
Yog tias cov capacitors hauv nqe lus nug yog sib luag, lub capacitance raug suav los ntawm kev siv cov mis hauv qab no:
Raws li ob daim qauv saum toj no, nws tuaj yeem xaus lus tias lub peev xwm (C) ntawm cov phaj capacitors sib luag tuaj yeem nthuav dav los ntawm kev txo qhov deb ntawm ob daim phaj lossis cov ntawv conductor (d).
Lub dielectric capacitance nce vim tias lub capacitance ntawm lub capacitor nce ntxiv
Lub dielectric yog ua los ntawm cov khoom siv rwb thaiv tsev uas, yog tias nws nyob hauv lub zog hluav taws xob muaj zog, yuav raug puas tsuaj. Kev puas tsuaj dielectric tshwm sim thaum lub zog hluav taws xob muaj zog heev uas nws tuaj yeem txav cov electrons tawm ntawm lub atom, tom qab ntawd cov electrons ntaus cov electrons ntawm lwm lub atoms kom cov electrons ntws hauv dielectric tshwm sim. Hauv lwm lo lus, kev puas tsuaj dielectric ua rau lub dielectric uas yog lub rwb thaiv tsev hluav taws xob hloov mus ua tus neeg coj hluav taws xob.
Yuav kom tsis txhob muaj kev puas tsuaj, txhua lub dielectric ua los ntawm ib yam khoom siv insulating muaj tus nqi hluav taws xob siab tshaj plaws uas tuaj yeem tuav tau, hu ua dielectric strength. Lub zog dielectric ntawm cov khoom siv insulating yog ntau dua li lub zog dielectric ntawm huab cua thiab txhua yam khoom siv insulating muaj lub zog dielectric sib txawv, qee qhov me me thiab qee qhov loj. Yog li ntawd, yog tias siv lub dielectric uas muaj 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 lossis daim ntawv ntawm tus neeg coj hluav taws xob loj dua, qhov ntau dua ntawm cov nqi hluav taws xob uas tuaj yeem tuav tau los ntawm lub phaj tus neeg coj hluav taws xob. Qhov ntau dua uas nyob hauv lub phaj tus neeg coj hluav taws xob, qhov ntau dua qhov capacitance ntawm lub capacitor.
