Agar ikkita plastinka/o'tkazgich qatlamlari bir-biriga tegmasa, elektr zaryadi bir o'tkazgichdan ikkinchisiga o'tmasa, kondensator ishlay oladi. Xuddi shunday, elektr zaryadi o'tkazgichdan havoga o'tmasligi uchun ikkita o'tkazgich orasidagi bo'shliq vakuum bo'lishi kerak. Parallel plastinka kondensatorlari haqidagi maqolada parallel plastinka kondensatorining sig'imi muhokama qilingan bo'lib, unda ikkita plastinka vakuum bilan ajratilgan. Vakuumdagi kondensatorning sig'imi cheklovlarga ega, shuning uchun sig'imni oshirish uchun ikkita plastinka/o'tkazgich qatlamlari orasiga dielektrik joylashtiriladi.
Dielektrik - bu kondensatorning ikkita o'tkazuvchan plastinkasini ajratib turuvchi izolyator. Izolyator - bu elektr tokini o'tkaza olmaydigan material, masalan, plastik, shisha, qog'oz yoki yog'och. Dielektrikning vazifasi sig'imni oshirish, bu esa kondensatorga katta miqdorda elektr zaryadi va potensial energiyani saqlash imkonini beradi.
Dielektriklar sig'imni oshiradi, chunki ikkita o'tkazuvchan plitalar orasidagi elektr potensiali kamayadi.
Nima uchun dielektrik ikkita plastinka/o'tkazgich qatlamlari orasiga joylashtirilgandan so'ng, kondensatorning sig'imi oshadi? Bu savolga javob topish uchun avvalo ... haqidagi darsni eslang. Elektr zaryadiXuddi elektr zaryadlari bir-birini itaradi, elektr zaryadlari esa bir-birini tortadi. Masalan, musbat zaryadlar bir-birini tortadi.
manfiy zaryadga ega, ammo musbat zaryad bilan qaytariladi. Unda nima uchun manfiy zaryadlangan plastmassa elektr zaryadlanmagan kichik qog'oz parchalarini o'ziga tortishi mumkin? Bu qog'oz parchalari zaryad qutblanishini boshdan kechirgani uchun sodir bo'ladi. Qog'oz kabi izolyatsion materiallardagi elektronlar o'tkazuvchan materiallardagi elektronlar kabi erkin harakatlana olmaydi. Shunday qilib, manfiy zaryadlangan plastmassa qog'oz parchalariga yaqinlashtirilganda, atomlarga bog'langan elektronlar manfiy zaryadlangan plastmassadan qaytariladi, natijada qog'ozdagi manfiy zaryad va musbat zaryad qutblanadi. Qog'ozdagi manfiy zaryad plastmassadan uzoqroqda, qog'ozdagi musbat zaryad esa plastmassaga yaqinroq. Bundan tashqari, plastmassadagi manfiy zaryad qog'oz parchalaridagi musbat zaryadni yengilroq qog'oz plastmassaga yaqinlashguncha o'ziga tortadi.
Qog'oz varag'ida sodir bo'ladigan polyarizatsiya jarayoni yoki zaryad polyarizatsiyasi dielektrikda sodir bo'ladigan zaryad polyarizatsiyasiga o'xshaydi. Masalan, chapdagi rasmda ko'rsatilganidek, dastlab faqat ikkita elektr zaryadlangan o'tkazgich plastinkasi mavjud. Chap plastinka musbat zaryadlangan, o'ng plastinka esa manfiy zaryadlangan, shuning uchun elektr maydonining yo'nalishi chapdan o'ngga.
Dielektrik ikkita o'tkazgich plastinkalari orasiga joylashtirilgandan so'ng, chap plastinkadagi musbat zaryad yaqin atrofdagi dielektrik sirtdagi elektronlarni tortadi va o'ng plastinkadagi manfiy zaryad yaqin atrofdagi dielektrik sirtdagi elektronlarni itaradi. Izolyator bo'lgan dielektrikdagi elektronlar o'tkazgichdagi elektronlar kabi erkin harakatlana olmaydi. Shuning uchun elektronlar atomlarga bog'langan holda qoladi, ammo rasmda ko'rsatilgandek, manfiy zaryadlangan elektronlar va musbat zaryadlangan protonlarning qutblanishi mavjud. Dielektrik atomlarning o'ng tomonida musbat zaryad va dielektrik atomlarning chap tomonida manfiy zaryadning mavjudligi o'ngdan chapga yo'naltirilgan elektr maydonini yaratadi va shu bilan chapdan o'ngga yo'naltirilgan o'tkazgich plastinkasidagi elektr zaryadi tomonidan hosil qilingan elektr maydonini zaiflashtiradi. Shunday qilib, elektr maydoni ikki plastinka/o'tkazgich varaqlaridagi elektr zaryadi kamaygani uchun emas, balki dielektrikda teskari yo'nalishda elektr maydoni paydo bo'lgani uchun kamayadi. Dielektrik olib tashlanganda, ikkita plastinka/o'tkazgich varaqlaridagi elektr zaryadi tomonidan hosil qilingan elektr maydon kuchi asl holatiga qaytadi.
Agar ikkita o'tkazgich plastinkasidagi elektr zaryadi tomonidan hosil qilingan elektr maydonining kuchi kamaysa, u holda elektr maydoni tufayli ikkita o'tkazgich plastinkasi orasidagi elektr potensiali ham kamayadi.
Elektr energiyasi E = V / d tenglamada ko'rsatilganidek, elektr potensialiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir, bu yerda E = elektr maydoni, V = elektr potensiali va d = ikkita plastinka orasidagi masofa. Agar ilgari dielektrik mavjud bo'lgan bo'lsa, elektr potensiali V edi.o Shunday qilib, dielektrik mavjud bo'lgandan so'ng, elektr potensiali K koeffitsienti bilan V ga kamayadi. Matematik jihatdan, Vo = KV yoki V = Vo / K yoki K = Vo / V, bu yerda K = dielektrik doimiysi. Vo > V, shunda K>1 bo'ladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, ikkala plastinka/o'tkazgich varaqlaridagi elektr zaryadining miqdori o'zgarmaydi, shuning uchun zaryadning yakuniy miqdori dastlabki zaryad miqdori bilan bir xil bo'ladi (Q = Qo). Kondensatorning sig'imidagi o'zgarish quyidagi formula yordamida hisoblanadi:
![]()
Formula tavsifi: C = yakuniy sig'im, C o = boshlang'ich sig'im, Q = yakuniy zaryad, Q o = boshlang'ich zaryad, V = yakuniy potensial, V o = boshlang'ich potensial, K = dielektrik doimiysi
Yuqoridagi tenglamaga asoslanib, boshlang'ich sig'im (Co) kichikroq, yakuniy sig'im (C) esa kattaroq degan xulosaga kelish mumkin . Sig'im K marta ortadi, bu yerda K dielektrik doimiysi. Har bir izolyatsion materialning dielektrik doimiysi qiymati har xil. Dielektrik doimiysi (K) dielektrikdan foydalanilganda kondensatorning sig'imini dielektrikdan foydalanilmaganda kondensatorning sig'imi bilan taqqoslash natijasidir.
Dielektriklar sig'imni oshiradi, chunki ikkita o'tkazuvchan plitalar orasidagi masofa kamayadi.
Dielektrikning yana bir vazifasi ikkita o'tkazgich plitalari orasidagi masofani (d) kamaytirishdir, natijada ikkita o'tkazgich plitalari/varaqlari orasidagi elektr maydoni (E) va elektr kuchlanishi (V) E = V / d tenglamada ko'rsatilganidek ortadi. Agar ikkita plastinka/varaq orasidagi elektr maydoni va elektr kuchlanishi oshsa, kondensatorning sig'imi oshadi.
Agar ko'rib chiqilayotgan kondensator parallel plastinka bo'lsa, uning sig'imi quyidagi formula yordamida hisoblanadi:

Yuqoridagi ikkita formulaga asoslanib, parallel plastinka kondensatorining sig'imini (C) ikkita plastinka/o'tkazgich qatlamlari orasidagi masofani (d) kamaytirish orqali oshirish mumkin degan xulosaga kelish mumkin.
Dielektriklar sig'imni oshiradi, chunki kondensatorning dielektrik kuchi oshadi.
Dielektriklar juda kuchli elektr maydoniga joylashtirilganda parchalanishni boshdan kechiradigan izolyatsion materiallardan yasalgan. Dielektrik parchalanish elektr maydoni shunchalik kuchli bo'lganda sodir bo'ladiki, u elektronlarning atomlardan ajralib chiqishiga olib keladi, bu yerda bu elektronlar boshqa atomlardagi elektronlar bilan to'qnashadi va dielektrik ichida elektron oqimini keltirib chiqaradi. Boshqacha qilib aytganda, dielektrik parchalanish elektr izolyatori bo'lgan dielektrikning elektr o'tkazgichga aylanishiga olib keladi.
Shikastlanishning oldini olish uchun ma'lum bir izolyatsion materialdan yasalgan har bir dielektrik bardosh bera oladigan maksimal elektr maydon qiymatiga ega, bu dielektrik mustahkamlik deb ataladi. Izolyatsiya materialining dielektrik mustahkamligi havoning dielektrik mustahkamligidan kattaroq va har bir izolyatsion material turli dielektrik mustahkamlikka ega, ba'zilari kichik, ba'zilari katta. Shunday qilib, agar katta dielektrik mustahkamlikka ega dielektrik ishlatilsa, ushlab turilishi mumkin bo'lgan elektr maydoni kattaroq va ushlab turilishi mumkin bo'lgan elektr kuchlanishi ham kattaroq bo'ladi. Agar ikkita plastinka/o'tkazgich qatlamlari tomonidan hosil qilingan elektr maydoni va elektr kuchlanishi kattaroq bo'lsa, o'tkazgich plastinkasi tomonidan sig'dira oladigan elektr zaryad miqdori kattaroq bo'ladi. O'tkazgich plastinkasida qancha ko'p zaryad bo'lsa, kondensatorning sig'imi shuncha katta bo'ladi.