Kondensator może działać, jeśli dwie płytki/blachy przewodzące nie stykają się ze sobą, co uniemożliwia przenoszenie ładunku elektrycznego z jednego przewodnika do drugiego. Analogicznie, aby ładunek elektryczny nie przemieszczał się z przewodnika do powietrza, przestrzeń między dwoma przewodnikami musi być próżnią. W artykule o kondensatorach płytkowych omówiono pojemność kondensatora płytkowego , w którym dwie płytki są rozdzielone próżnią. Pojemność kondensatora w próżni ma swoje ograniczenia, dlatego w celu zwiększenia pojemności, między dwiema płytkami/blachami przewodzącymi umieszcza się dielektryk.
Dielektryk to izolator oddzielający dwie przewodzące okładki kondensatora. Izolator to materiał, który nie przewodzi prądu, taki jak plastik, szkło, papier czy drewno. Funkcją dielektryka jest zwiększenie pojemności, co pozwala kondensatorowi zgromadzić dużą ilość ładunku elektrycznego i energii potencjalnej.
Dielektryki zwiększają pojemność, ponieważ potencjał elektryczny między dwiema przewodzącymi płytkami ulega zmniejszeniu.
Dlaczego pojemność kondensatora wzrasta po umieszczeniu dielektryka między dwiema płytkami/warstwami przewodzącymi? Aby znaleźć odpowiedź na to pytanie, najpierw przypomnij sobie lekcję o… Ładunek elektrycznyŁadunki elektryczne o tej samej strukturze odpychają się, podczas gdy ładunki elektryczne o różnej strukturze przyciągają się. Na przykład ładunki dodatnie przyciągają się. 
z ładunkiem ujemnym, ale odpychają się z ładunkiem dodatnim. Dlaczego więc ujemnie naładowany plastik może przyciągać małe kawałki papieru, które nie są naładowane elektrycznie? Dzieje się tak, ponieważ kawałki papieru doświadczają polaryzacji ładunku. Elektrony w materiałach izolacyjnych, takich jak papier, nie mogą poruszać się swobodnie, tak jak elektrony w materiałach przewodzących. Tak więc, gdy ujemnie naładowany plastik zostanie zbliżony do kawałków papieru, elektrony związane z atomami są odpychane od ujemnie naładowanego plastiku, co powoduje polaryzację ładunku ujemnego i dodatniego na papierze. Ładunek ujemny na papierze jest dalej od plastiku, podczas gdy ładunek dodatni na papierze jest bliżej plastiku. Ponadto ładunek ujemny na plastiku przyciąga ładunek dodatni na kawałkach papieru, aż lżejszy papier zbliży się do plastiku.
Proces polaryzacji, czyli polaryzacji ładunku, zachodzący w kartce papieru, jest podobny do polaryzacji ładunku w dielektryku. Jak pokazano na przykład na rysunku po lewej stronie, początkowo istnieją tylko dwie naładowane elektrycznie płytki przewodzące. Lewa płytka jest naładowana dodatnio, a prawa ujemnie, więc kierunek pola elektrycznego jest z lewej do prawej.
Po umieszczeniu dielektryka między dwiema płytkami przewodzącymi, ładunek dodatni na lewej płytce przyciąga elektrony na pobliskiej powierzchni dielektryka, a ładunek ujemny na prawej płytce odpycha elektrony na pobliskiej powierzchni dielektryka. Elektrony w dielektryku, który jest izolatorem, nie mogą się swobodnie poruszać tak jak elektrony w przewodniku. W związku z tym elektrony pozostają związane z atomami, ale występuje polaryzacja ujemnie naładowanych elektronów i dodatnio naładowanych protonów, jak pokazano na rysunku. Obecność ładunku dodatniego po prawej stronie atomów dielektryka i ładunku ujemnego po lewej stronie atomów dielektryka tworzy pole elektryczne skierowane z prawej do lewej, osłabiając w ten sposób pole elektryczne generowane przez ładunek elektryczny na płytce przewodzącej, skierowany z lewej do prawej. Zatem pole elektryczne maleje nie dlatego, że ładunek elektryczny na dwóch płytkach/warstwach przewodzących maleje, ale dlatego, że w dielektryku pojawia się pole elektryczne o przeciwnym zwrocie. Po usunięciu dielektryka natężenie pola elektrycznego generowanego przez ładunek elektryczny na dwóch płytkach/arkuszach przewodnika powraca do stanu pierwotnego.
Jeżeli natężenie pola elektrycznego wytwarzanego przez ładunek elektryczny na dwóch płytkach przewodzących zmniejszy się, wówczas potencjał elektryczny między płytkami przewodzącymi również zmniejszy się na skutek działania pola elektrycznego.
Prąd elektryczny jest wprost proporcjonalny do potencjału elektrycznego, jak wynika z równania E = V / d, gdzie E = pole elektryczne, V = potencjał elektryczny, a d = odległość między dwiema płytkami. Jeśli wcześniej istniał dielektryk, potencjał elektryczny wynosił V.o Tak więc po utworzeniu dielektryka potencjał elektryczny zmniejsza się do V o współczynnik K. Matematycznie Vo = KV lub V = Vo / K lub K = Vo / V, gdzie K = stała dielektryczna. Vo > V tak, że K>1.
Należy zauważyć, że ilość ładunku elektrycznego na obu płytach/arkuszach przewodzących nie zmienia się, tak że końcowa ilość ładunku jest taka sama jak początkowa ilość ładunku (Q = Qo). Zmianę pojemności kondensatora oblicza się według następującego wzoru:
Opis wzoru: C = pojemność końcowa, C o = pojemność początkowa, Q = ładunek końcowy, Q o = ładunek początkowy, V = potencjał końcowy, V o = potencjał początkowy, K = stała dielektryczna
Na podstawie powyższego równania można stwierdzić, że początkowa pojemność (C0 ) jest mniejsza, a końcowa (C) większa. Pojemność wzrasta o współczynnik K, gdzie K to stała dielektryczna. Wartość stałej dielektrycznej każdego materiału izolacyjnego jest inna. Stała dielektryczna (K) jest wynikiem porównania pojemności kondensatora z dielektrykiem do pojemności kondensatora bez dielektryka.
Dielektryki zwiększają pojemność, ponieważ zmniejsza się odległość między dwiema przewodzącymi płytkami.
Inną funkcją dielektryka jest zmniejszenie odległości (d) między dwiema płytkami przewodzącymi, tak aby pole elektryczne (E) i napięcie elektryczne (V) między dwiema płytkami/blachami przewodzącymi wzrosły, zgodnie z równaniem E = V / d. Jeśli pole elektryczne i napięcie elektryczne między dwiema płytkami/blachami wzrosną, pojemność kondensatora wzrośnie.
Jeżeli rozważany kondensator jest płytką równoległą, to jego pojemność oblicza się według następującego wzoru:
Na podstawie powyższych dwóch wzorów można stwierdzić, że pojemność (C) kondensatora płytkowego można zwiększyć poprzez zmniejszenie odległości między dwiema płytkami/arkuszami przewodzącymi (d).
Dielektryki zwiększają pojemność, ponieważ zwiększa się wytrzymałość dielektryczna kondensatora.
Dielektryki są wykonane z materiałów izolacyjnych, które w bardzo silnym polu elektrycznym ulegają przebiciu. Przebicie dielektryczne następuje, gdy pole elektryczne jest tak silne, że powoduje wybijanie elektronów z atomów, a następnie zderzają się one z elektronami w innych atomach, powodując przepływ elektronów w dielektryku. Innymi słowy, przebicie dielektryczne powoduje, że dielektryk, będący izolatorem elektrycznym, staje się przewodnikiem elektrycznym.
Aby uniknąć uszkodzeń, każdy dielektryk wykonany z określonego materiału izolacyjnego ma maksymalną wartość pola elektrycznego, którą może wytrzymać, zwaną wytrzymałością dielektryczną. Wytrzymałość dielektryczna materiału izolacyjnego jest większa niż wytrzymałość dielektryczna powietrza, a każdy materiał izolacyjny ma inną wytrzymałość dielektryczną – niektóre są małe, a inne duże. Zatem, jeśli zastosuje się dielektryk o dużej wytrzymałości dielektrycznej, pole elektryczne, które może wytrzymać, będzie większe, a tym samym napięcie elektryczne, które może wytrzymać. Jeśli pole elektryczne i napięcie elektryczne generowane przez dwie płytki/blachy przewodzące są większe, ilość ładunku elektrycznego, który może pomieścić płytka przewodząca, jest większa. Im większy ładunek znajduje się w płytce przewodzącej, tym większa jest pojemność kondensatora.
