Dielettriku huwa iżolatur li jissepara ż-żewġ pjanċi jew folji tal-konduttur fuq il-kapaċitatur. L-iżolaturi huma materjali li ma jistgħux jikkonduċu l-kurrent elettriku, pereżempju, plastik, ħġieġ, karta, jew injam. Il-funzjoni dielettrika hija li żżid il-kapaċitanza sabiex il-kapaċitatur ikun jista' jaħżen aktar ċarġ elettriku u l-enerġija potenzjali elettrika.
Kapaċitatur jista ' jiffunzjona jekk iż-żewġ pjanċi kondutturi ma jmissux lil xulxin sabiex iċ-ċarġ elettriku ma jiċċaqlaqx minn konduttur għall-ieħor. Bl-istess mod, sabiex iċ-ċarġ elettriku ma jiċċaqlaqx mill-konduttur għall-arja, l-ispazju bejn iż-żewġ kondutturi jrid ikun vakwu. Fit-tema dwar il-pjanċa parallela, ġiet diskussa l-kapaċitanza tal-kapaċitaturi bi pjanċi paralleli li huma separati minn vakwu. Il-kapaċitanza tal-kapaċitatur f'vakwu għandha limitazzjonijiet sabiex tkabbar il-kapaċitanza, poġġi d-dielettriku bejn iż-żewġ pjanċi.
Id-dielettriku jżid il-kapaċitanza għaliex il-potenzjal elettriku bejn iż-żewġ pjanċi kondutturi jonqos
Għaliex tiżdied il-kapaċitanza tal-kapaċitatur wara li d-dielettriku jitqiegħed bejn iż-żewġ pjanċi jew folji? Biex issir taf it-tweġiba għal din il-mistoqsija, l-ewwel, ftakar il-lezzjoni dwar iċ-ċarġ elettriku. Kargi elettriċi simili jirripellaw lil xulxin, filwaqt li kargi elettriċi differenti jattiraw lil xulxin. Pereżempju, ċarġ pożittiv jattira ċarġ negattiv iżda jirripella ċarġ pożittiv. Allura għaliex il-plastiks iċċarġjati b'mod negattiv jistgħu jattiraw biċċiet żgħar tal-karta li mhumiex iċċarġjati elettrikament? Dan jiġri għaliex il-biċċa karta tesperjenza polarizzazzjoni taċ-ċarġ.
L-elettroni f'materjali iżolanti bħall-karta ma jistgħux jiċċaqalqu liberament bħall-elettroni fil-materjali kondutturi. Għalhekk, meta l-plastik iċċarġjat b'mod negattiv jinġieb qrib il-biċċa karta, l-elettroni li huma marbuta mal-atomu jiġu miċħuda 'l bogħod mill-plastik iċċarġjat b'mod negattiv. B'hekk ikun hemm il-polarizzazzjoni tal-ċarġ negattiv u ċ-ċarġ pożittiv fuq il-karta. Iċ-ċarġ negattiv fuq il-karta huwa aktar 'il bogħod mill-plastik, filwaqt li ċ-ċarġ pożittiv fuq il-karta għandu distanza eqreb lejn il-plastik. Imbagħad, iċ-ċarġ negattiv fuq il-plastik jiġbed iċ-ċarġ pożittiv fuq il-biċċa karta sakemm il-karta tersaq eqreb lejn il-plastik.
Il-proċess ta' polarizzazzjoni taċ-ċarġ li jseħħ fuq biċċiet karta huwa simili għall-polarizzazzjoni taċ-ċarġ li sseħħ fid-dielettriku. Kif muri fil-figura fuq in-naħa tax-xellug, pereżempju, għall-ewwel, kien hemm biss żewġ biċċiet kondutturi ċċarġjati bl-elettriku. Il-pjanċa tax-xellug hija ċċarġjata b'mod pożittiv filwaqt li l-pjanċa tal-lemin hija ċċarġjata b'mod negattiv sabiex id-direzzjoni tal-kamp elettriku tkun mix-xellug għal-lemin.
Wara li d-dielettriku jitqiegħed bejn iż-żewġ pjanċi kondutturi, iċ-ċarġ pożittiv fuq il-pjanċa tax-xellug jiġbed l-elettroni fuq il-wiċċ dielettriku fil-qrib. Barra minn hekk, iċ-ċarġ negattiv fuq il-pjanċa tal-lemin jirripella l-elettroni fuq il-wiċċ dielettriku fil-qrib. L-elettroni fid-dielettriku, li huwa iżolatur, mhumiex liberi li jiċċaqalqu bħal elettroni f'konduttur. Għalhekk, l-elettroni jibqgħu marbuta mal-atomu, iżda hemm polarizzazzjoni ta' elettroni ċċarġjati b'mod negattiv u protoni ċċarġjati b'mod pożittiv, kif muri fil-figura.
Il-preżenza ta' ċarġ pożittiv fuq in-naħa tal-lemin tal-atomi dielettriċi u ċarġ negattiv fuq in-naħa tax-xellug tal-atomi dielettriċi tagħti lok għal kamp elettriku. Li huwa mil-lemin għax-xellug, li jdgħajjef il-kamp elettriku ġġenerat miċ-ċarġ elettriku fuq il-pjanċa tal-konduttur, li huwa mix-xellug għal-lemin. Għalhekk, il-kamp elettriku jonqos mhux għax iċ-ċarġ elettriku fuq iż-żewġ pjanċi/folji tal-konduttur jonqos, iżda għax il-kamp elettriku jidher fid-dielettriku fid-direzzjoni opposta. Jekk id-dielettriku jiġi rilaxxat, is-saħħa tal-kamp elettriku ġġenerat miċ-ċarġ elettriku fuq iż-żewġ pjanċi jew folji tal-konduttur terġa' lura għan-normal.
If
Is-saħħa tal-kamp elettriku ġġenerat mill-ċarġ elettriku fuq iż-żewġ pjanċi kondutturi titnaqqas, il-potenzjal elettriku bejn iż-żewġ pjanċi kondutturi jitnaqqas ukoll. Minħabba li l-kamp elettriku huwa direttament proporzjonali għall-potenzjal elettriku kif iddikjarat fl-ekwazzjoni E = V / d, fejn E = kamp elettriku, V = potenzjal elettriku u d = distanza bejn iż-żewġ pjanċi. Jekk qabel ikun hemm potenzjal elettriku għad-dielettriku li huwa Vo allura wara d-dielettriku, il-potenzjal elettriku jitnaqqas għal V bil-fattur K.
Matematikament, Vo = KV jew V = Vo / K jew K = Vo / V, fejn K = kostanti dielettrika. Vo > V sabiex K > 1.
Jekk jogħġbok innota li l-ammont ta' ċarġ elettriku fuq iż-żewġ pjanċi jew folji tal-kondutturi ma jinbidilx u għalhekk l-ammont ta' ċarġ finali huwa ugwali għall-ammont ta' ċarġ inizjali (Q = Qo). Il-bidla fil-kapaċitanza tal-kapaċitatur hija kkalkulata bil-mod li ġej:
C = kapaċitanza finali, Co = kapaċitanza inizjali, Q = ċarġ finali, Qo = ċarġ inizjali, V = potenzjal finali, Vo = potenzjal inizjali, K = kostanti dielettrika
Abbażi tal-ekwazzjoni ta' hawn fuq, huwa konkluż li l-kapaċitanza inizjali (Co) hija iżgħar filwaqt li l-kapaċitanza finali (C) hija akbar. Il-kapaċitanza tiżdied b'fattur ta' K, fejn K hija l-kostanti dielettrika. Il-valur tal-kostanti dielettrika ta' kull materjal iżolanti jvarja. Il-kostanti dielettrika (K) hija r-riżultat tal-proporzjon tal-kapaċitanza tal-kapaċitatur meta jintuża dielettriku, għall-kapaċitanza tal-kapaċitatur meta ma jintużax dielettriku.
Il-kapaċitanza dielettrika tiżdied minħabba li d-distanza bejn iż-żewġ pjanċi kondutturi tonqos
Funzjoni dielettrika oħra hija li tnaqqas id-distanza (d) bejn iż-żewġ pjanċi kondutturi. Sabiex il-kamp elettriku (E) u l-vultaġġ elettriku (V) bejn iż-żewġ pjanċi jew folji ta' kondutturi jiżdiedu, kif iddikjarat mill-ekwazzjoni E = V / d. Jekk il-kamp elettriku u l-vultaġġ elettriku bejn iż-żewġ pjanċi jew folji jiżdiedu, allura l-kapaċitanza tal-kapaċitatur tiżdied.
Jekk il-kapaċitaturi inkwistjoni huma paralleli, il-kapaċitanza tiġi kkalkulata bl-użu tal-formula li ġejja:
Abbażi taż-żewġ formuli ta' hawn fuq, jista' jiġi konkluż li l-kapaċitanza (C) tal-kapaċitaturi tal-pjanċi paralleli tista' titkabbar billi titnaqqas id-distanza bejn iż-żewġ pjanċi jew folji kondutturi (d).
Il-kapaċitanza dielettrika tiżdied għaliex il-kapaċitanza tal-kapaċitatur tiżdied
Id-dielettriku huwa magħmul minn materjal iżolanti li, jekk ikun f'kamp elettriku qawwi, jiġrilu l-ħsara. Il-ħsara dielettrika sseħħ meta l-kamp elettriku jkun tant qawwi li jista' jċaqlaq l-elettroni 'l barra mill-atomu, imbagħad l-elettroni jolqtu elettroni fuq atomi oħra sabiex iseħħ il-fluss ta' elettroni fid-dielettriku. Fi kliem ieħor, il-ħsara dielettrika tikkawża li d-dielettriku li huwa iżolatur elettriku jinbidel f'konduttur elettriku.
Biex tiġi evitata l-ħsara, kull dielettriku magħmul minn ċertu materjal iżolanti għandu valur massimu ta' kamp elettriku li jista' jinżamm, imsejjaħ saħħa dielettrika. Is-saħħa dielettrika tal-materjal iżolanti hija akbar mis-saħħa dielettrika tal-arja u kull materjal iżolanti għandu saħħa dielettrika differenti, xi wħud huma żgħar u xi wħud huma kbar. Għalhekk, jekk jintuża dielettriku li għandu saħħa dielettrika kbira, il-kamp elettriku li jista' jinżamm huwa akbar u l-vultaġġ li jista' jinżamm huwa wkoll akbar. Jekk il-kamp elettriku u l-vultaġġ elettriku ġġenerat miż-żewġ pjanċi jew folji tal-konduttur huma akbar, akbar ikun l-ammont ta' ċarġ elettriku li jista' jiġi akkomodat mill-pjanċa konduttur. Iktar ma jkun hemm ċarġ ġewwa l-pjanċa konduttur, akbar tkun il-kapaċitanza tal-kapaċitatur.
