Диелектрик е изолатор што ги одделува двете плочи или листови од проводникот на кондензаторот. Изолаторите се материјали што не можат да спроведат електрична струја, на пример, пластика, стакло, хартија или дрво. Диелектричната функција е да ја зголеми капацитетот, така што кондензаторот може да складира повеќе електричен полнеж и електрична потенцијална енергија.
Кондензаторот може да функционира ако обете проводни плочи не се допираат една со друга , така што електричниот полнеж не се движи од еден проводник на друг. Слично на тоа, за да не се движи електричниот полнеж од проводникот во воздухот, просторот помеѓу двата проводници мора да биде вакуум. Во темата за паралелната плоча, кондензаторот ја разгледа капацитетот на паралелните плочи кои се одделени со вакуум. Капацитетот на кондензаторот во вакуум има ограничувања, така што за да се зголеми капацитетот, диелектрикот се поставува помеѓу двете плочи.
Диелектрикот ја зголемува капацитивноста бидејќи електричниот потенцијал помеѓу двете проводни плочи се намалува
Зошто капацитетот на кондензаторот се зголемува откако диелектрикот ќе се постави помеѓу двете плочи или листови? За да го дознаете одговорот на ова прашање, прво, запомнете ја лекцијата за електричниот полнеж. Слично на тоа, електричните полнежи се одбиваат, додека за разлика од електричните полнежи, тие се привлекуваат. На пример, позитивен полнеж привлекува негативен полнеж, но одбива позитивен полнеж. Тогаш зошто негативно наелектризираните пластики можат да привлекуваат мали парчиња хартија кои не се електрично наелектризирани? Ова се случува затоа што парчето хартија доживува поларизација на полнежот.
Електроните во изолационите материјали како што е хартијата не можат слободно да се движат како електрони во спроводните материјали. Значи, кога негативно наелектризираната пластика се приближува до парчето хартија, електроните што се врзани за атомот се отфрлаат подалеку од негативно наелектризираната пластика. Така, настанува поларизација на негативниот и позитивниот полнеж на хартијата. Негативниот полнеж на хартијата е подалеку од пластиката, додека позитивниот полнеж на хартијата е на растојание поблиску до пластиката. Потоа, негативниот полнеж на пластиката го влече позитивниот полнеж на парчето хартија сè додека хартијата не се приближи до пластиката.
Процесот на поларизација на полнежот што се случува на парчиња хартија е сличен на поларизацијата на полнежот што се случува кај диелектрикот. Како што е прикажано на сликата од левата страна, на пример, на почетокот имало само два дела електрично наелектризирани проводници. Левата плоча е позитивно наелектризирана, додека десната плоча е негативно наелектризирана, така што насоката на електричното поле е од лево кон десно.
Откако диелектрикот ќе се постави помеѓу двете спроводни плочи, позитивниот полнеж на левата плоча ги влече електроните на блиската диелектрична површина. Исто така, негативниот полнеж на десната плоча ги одбива електроните на блиската диелектрична површина. Електроните во диелектрикот, кој е изолатор, не се слободни да се движат како електроните во спроводник. Затоа, електроните остануваат врзани за атомот, но постои поларизација на негативно наелектризирани електрони и позитивно наелектризирани протони, како што е прикажано на сликата.
Присуството на позитивен полнеж на десната страна од диелектричните атоми и негативен полнеж на левата страна од диелектричните атоми предизвикува електрично поле. Кое е од десно кон лево, што го ослабува електричното поле генерирано од електричниот полнеж на плочата на проводникот, кое е од лево кон десно. Значи, електричното поле се намалува не затоа што електричниот полнеж на двете плочи/листови на проводникот се намалува, туку затоа што електричното поле се појавува во диелектрикот во спротивна насока. Ако диелектрикот се ослободи, јачината на електричното поле генерирана од електричниот полнеж на двете плочи или лимови на проводникот се враќа во нормала.
If
Доколку јачината на електричното поле генерирана од електричниот полнеж на обете спроводни плочи е намалена, електричниот потенцијал помеѓу двете спроводни плочи исто така е намален. Бидејќи електричното поле е директно пропорционално на електричниот потенцијал како што е наведено во равенката E = V / d, каде што E = електрично поле, V = електричен потенцијал и d = растојание помеѓу двете плочи. Ако пред диелектрикот има електричен потенцијал Vo, тогаш по диелектрикот, електричниот потенцијал се намалува на V за фактор K.
Математички, Vo = KV или V = Vo / K или K = Vo / V, каде што K = диелектрична константа. Vo > V, така што K > 1.
Ве молиме имајте предвид дека количината на електричниот полнеж на обете плочи или лимови од проводници не се менува, така што количината на конечниот полнеж е еднаква на количината на почетниот полнеж (Q = Qo). Промената на капацитетот на кондензаторот се пресметува на следниов начин:
C = конечен капацитет, Co = почетен капацитет, Q = конечен полнеж, Qo = почетен полнеж, V = конечен потенцијал, Vo = почетен потенцијал, K = диелектрична константа
Врз основа на горенаведената равенка, се заклучува дека почетниот капацитет (Co) е помал, додека конечниот капацитет (C) е поголем. Капацитетот се зголемува за фактор K, каде што K е диелектричната константа. Вредноста на диелектричната константа на секој изолационен материјал варира. Диелектричната константа (K) е резултат на односот на капацитетот на кондензаторот кога се користи диелектрик, спрема капацитетот на кондензаторот кога не се користи диелектрик.
Диелектричната капацитивност се зголемува бидејќи растојанието помеѓу двете проводни плочи се намалува
Друга диелектрична функција е да се намали растојанието (d) помеѓу двете проводни плочи. Така што електричното поле (E) и електричниот напон (V) помеѓу двете плочи или плочи од проводници се зголемуваат, како што е наведено со равенката E = V / d. Ако електричното поле и електричниот напон помеѓу двете плочи или плочи се зголемат, тогаш капацитетот на кондензаторот се зголемува.
Ако кондензаторите се паралелни, капацитетот се пресметува со следната формула:
Врз основа на двете горенаведени формули, може да се заклучи дека капацитетот (C) на паралелните плочести кондензатори може да се зголеми со намалување на растојанието помеѓу двете плочи или проводни плочи (d).
Диелектричната капацитивност се зголемува бидејќи капацитивноста на кондензаторот се зголемува
Диелектрикот е направен од изолационен материјал кој, ако е во силно електрично поле, ќе се оштети. Диелектрично оштетување се јавува кога електричното поле е толку силно што може да ги помести електроните од атомот, а потоа електроните удираат во електрони на други атоми, така што се јавува проток на електрони во диелектрикот. Со други зборови, диелектричното оштетување предизвикува диелектрикот, кој е електричен изолатор, да се претвори во електричен спроводник.
За да се избегне оштетување, секој диелектрик направен од одреден изолационен материјал има максимална вредност на електрично поле што може да се задржи, наречена диелектрична јачина. Диелектричната јачина на изолациониот материјал е поголема од диелектричната јачина на воздухот и секој изолационен материјал има различна диелектрична јачина, некои се мали, а некои се големи. Значи, ако се користи диелектрик што има голема диелектрична јачина, електричното поле што може да се задржи е поголемо, а и напонот што може да се задржи е поголем. Ако електричното поле и електричниот напон генериран од двете плочи или листови на проводникот се поголеми, толку е поголема количината на електричен полнеж што може да се смести од спроводната плоча. Колку повеќе полнеж има во спроводната плоча, толку е поголема капацитетот на кондензаторот.
