Эгерде эки пластина/өткөргүч барактары бири-бирине тийбесе, электр заряды бир өткөргүчтөн экинчисине өтпөшү үчүн конденсатор иштей алат. Ошо сыяктуу эле, электр заряды өткөргүчтөн абага өтпөшү үчүн, эки өткөргүчтүн ортосундагы мейкиндик вакуум болушу керек. Параллель пластиналуу конденсаторлор жөнүндөгү макалада параллель пластиналуу конденсатордун сыйымдуулугу талкууланган, анда эки пластина вакуум менен бөлүнгөн. Вакуумдагы конденсатордун сыйымдуулугунун чектөөлөрү бар, андыктан сыйымдуулукту жогорулатуу үчүн эки пластинанын/өткөргүч барактарынын ортосуна диэлектрик жайгаштырылат.
Диэлектрик – бул конденсатордун эки өткөргүч пластинасын бөлүп турган изолятор. Изолятор – бул электр тогун өткөрө албаган материал, мисалы, пластик, айнек, кагаз же жыгач. Диэлектриктин функциясы – сыйымдуулукту жогорулатуу, бул конденсаторго көп өлчөмдөгү электр зарядын жана потенциалдык энергияны сактоого мүмкүндүк берет.
Диэлектриктер эки өткөргүч пластинанын ортосундагы электрдик потенциал азайгандыктан, сыйымдуулукту жогорулатат.
Эмне үчүн диэлектрик эки пластинанын/өткөргүчтүн барактарынын ортосуна коюлгандан кийин конденсатордун сыйымдуулугу жогорулайт? Бул суроого жооп алуу үчүн, алгач төмөнкү сабакты эстейли: Электр зарядыЭлектр заряддары бири-бирин түрткөндөй эле, ал эми электр заряддары бири-бирин тартышат. Мисалы, оң заряддар бири-бирин тартат.
терс заряддуу, бирок оң заряд менен түртүлөт. Анда эмне үчүн терс заряддалган пластик электрдик заряддалбаган кичинекей кагаз бөлүкчөлөрүн өзүнө тарта алат? Бул кагаз бөлүкчөлөрү заряддын поляризациясын башынан өткөргөндүктөн болот. Кагаз сыяктуу изоляциялык материалдардагы электрондор өткөргүч материалдардагы электрондор сыяктуу эркин кыймылдай албайт. Ошентип, терс заряддалган пластик кагаз бөлүкчөлөрүнө жакындатылганда, атомдорго байланган электрондор терс заряддалган пластиктен түртүлүп, кагаздагы терс заряд менен оң заряддын поляризациясына алып келет. Кагаздагы терс заряд пластиктен алысыраак, ал эми кагаздагы оң заряд пластикке жакыныраак. Андан тышкары, пластиктеги терс заряд кагаз бөлүкчөлөрүндөгү оң зарядды жеңил кагаз пластикке жакындаганга чейин тартат.
Кагаз бетинде пайда болгон поляризация процесси же заряддын поляризациясы диэлектриктеги заряддын поляризациясына окшош. Мисалы, сол жактагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, башында эки гана электрдик заряддалган өткөргүч пластина бар. Сол пластина оң заряддалган, ал эми оң пластина терс заряддалган, ошондуктан электр талаасынын багыты солдон оңго карай.
Диэлектрик эки өткөргүч пластинанын ортосуна жайгаштырылгандан кийин, сол пластинадагы оң заряд жакын жердеги диэлектрик бетиндеги электрондорду өзүнө тартат, ал эми оң пластинадагы терс заряд жакын жердеги диэлектрик бетиндеги электрондорду түртөт. Изолятор болгон диэлектриктеги электрондор өткөргүчтөгү электрондор сыяктуу эркин кыймылдай алышпайт. Ошондуктан, электрондор атомдорго байланган бойдон калат, бирок сүрөттө көрсөтүлгөндөй, терс заряддалган электрондордун жана оң заряддалган протондордун поляризациясы болот. Диэлектрик атомдорунун оң жагында оң заряддын жана диэлектрик атомдорунун сол жагында терс заряддын болушу оңдон солго багытталган электр талаасын түзөт, ошону менен солдон оңго багытталган өткөргүч пластинадагы электр заряды пайда кылган электр талаасын алсыратат. Ошентип, электр талаасы эки пластинадагы/өткөргүч барактарындагы электр заряды азайгандыктан эмес, карама-каршы багыттагы диэлектрикте электр талаасы пайда болгондуктан азаят. Диэлектрик алынып салынганда, эки пластинадагы/өткөргүч барактарындагы электр заряды пайда кылган электр талаасынын күчү баштапкы абалына кайтып келет.
Эгерде эки өткөргүч пластинадагы электр зарядынан пайда болгон электр талаасынын күчү азайса, анда электр талаасынын таасиринен улам эки өткөргүч пластинанын ортосундагы электр потенциалы да азаят.
Электр энергиясы E = V / d теңдемеде көрсөтүлгөндөй, электр потенциалына түз пропорционалдуу, мында E = электр талаасы, V = электр потенциалы жана d = эки пластинанын ортосундагы аралык. Эгерде мурда диэлектрик болгон болсо, электр потенциалы V болгон.o Ошентип, диэлектрик пайда болгондон кийин, электрдик потенциал V га чейин K эсеге азаят. Математикалык жактан алганда, Vo = KV же V = Vo / K же K = Vo / V, мында K = диэлектриктик туруктуу. Vo > V, ошондуктан K>1.
Белгилей кетүүчү нерсе, эки пластинадагы/өткөргүч барактарындагы электр зарядынын көлөмү өзгөрбөйт, ошондуктан заряддын акыркы көлөмү баштапкы заряддын көлөмүнө барабар болот (Q = Qo). Конденсатордун сыйымдуулугунун өзгөрүшү төмөнкү формула боюнча эсептелет:
![]()
Формуланын сүрөттөлүшү: C = акыркы сыйымдуулук, C o = баштапкы сыйымдуулук, Q = акыркы заряд, Q o = баштапкы заряд, V = акыркы потенциал, V o = баштапкы потенциал, K = диэлектриктик туруктуулук
Жогорудагы теңдеменин негизинде баштапкы сыйымдуулук (Co) кичине, ал эми акыркы сыйымдуулук (C) чоңураак деген тыянак чыгарылат . Сыйымдуулук K эсеге көбөйөт, мында K - диэлектриктик туруктуулук. Ар бир изоляциялык материалдын диэлектриктик туруктуулук мааниси ар башка. Диэлектриктик туруктуулук (K) - диэлектрик колдонулгандагы конденсатордун сыйымдуулугун диэлектрик колдонулбагандагы конденсатордун сыйымдуулугу менен салыштыруунун натыйжасы.
Диэлектриктер эки өткөргүч пластинанын ортосундагы аралык азайгандыктан, сыйымдуулукту жогорулатат.
Диэлектриктин дагы бир функциясы - эки өткөргүч пластинанын ортосундагы аралыкты (d) азайтуу, ошондо эки өткөргүч пластинанын/баракчанын ортосундагы электр талаасы (E) жана электр чыңалуу (V) E = V / d теңдемеси менен көрсөтүлгөндөй көбөйөт. Эгерде эки пластинанын/баракчанын ортосундагы электр талаасы жана электр чыңалуу жогоруласа, анда конденсатордун сыйымдуулугу жогорулайт.
Эгерде каралып жаткан конденсатор параллель пластина болсо, анда анын сыйымдуулугу төмөнкү формула боюнча эсептелет:

Жогорудагы эки формулага таянып, параллель пластиналуу конденсатордун сыйымдуулугун (C) эки пластинанын/өткөргүчтүн барактарынын ортосундагы аралыкты (d) азайтуу менен көбөйтүүгө болот деген тыянак чыгарууга болот.
Диэлектриктер сыйымдуулукту жогорулатат, анткени конденсатордун диэлектрикалык бекемдиги жогорулайт.
Диэлектриктер өтө күчтүү электр талаасына жайгаштырылганда бузулууга дуушар болгон изоляциялык материалдардан жасалган. Диэлектрик бузулуу электр талаасы ушунчалык күчтүү болгондуктан, электрондордун атомдордон ажырап кетишине алып келгенде пайда болот, ал жерде бул электрондор башка атомдордогу электрондор менен кагылышып, диэлектриктин ичинде электрондордун агымын пайда кылат. Башкача айтканда, диэлектрик бузулуу электр изолятору болгон диэлектриктин электр өткөргүчүнө айланышына алып келет.
Зыянды болтурбоо үчүн, белгилүү бир изоляциялык материалдан жасалган ар бир диэлектрик туруштук бере ала турган максималдуу электр талаасынын маанисине ээ, ал диэлектрикалык бекемдик деп аталат. Изоляциялык материалдын диэлектрикалык бекемдиги абанын диэлектрикалык бекемдигинен чоң жана ар бир изоляциялык материалдын диэлектрикалык бекемдиги ар башка, кээ бирлери кичинекей, кээ бирлери чоң. Ошентип, эгерде диэлектрикалык бекемдиги чоң диэлектрик колдонулса, кармала турган электр талаасы чоңураак жана кармала турган электр чыңалуу да чоңураак болот. Эгерде эки пластина/өткөргүч барактары тарабынан пайда болгон электр талаасы жана электр чыңалуу чоңураак болсо, өткөргүч пластинасы көтөрө ала турган электр зарядынын көлөмү чоңураак болот. Өткөргүч пластинасында канчалык көп заряд болсо, конденсатордун сыйымдуулугу ошончолук чоң болот.