דיעלעקטריק

א דיעלעקטריק איז אן איזאָלאַטאָר וואָס טיילט די צוויי פּלאַטעס אָדער שיץ פון דעם קאַנדאַקטאָר אויף דעם קאַפּאַסיטאָר. איזאָלאַטאָרן זענען מאַטעריאַלן וואָס קענען נישט פירן דעם עלעקטרישן קראַנט, למשל, פּלאַסטיק, גלאָז, פּאַפּיר אָדער האָלץ. די דיעלעקטרישע פונקציע איז צו פאַרגרעסערן די קאַפּאַסיטאַנס אַזוי אַז דער קאַפּאַסיטאָר קען האַלטן מער עלעקטרישע אָפּצאָל און די עלעקטרישע פּאָטענציעלע ענערגיע.

א קאַפּאַסיטאָר קען פונקציאָנירן אויב ביידע קאָנדוקטאָר פּלאַטעס רירן זיך נישט אָן איינער דעם אַנדערן, אַזוי אַז די עלעקטרישע לאַדונג זאָל זיך נישט באַוועגן פֿון איין קאָנדוקטאָר צום אַנדערן. אַזוי אויך, כּדי די עלעקטרישע לאַדונג זאָל זיך נישט באַוועגן פֿון דעם קאָנדוקטאָר צו דער לופֿט, מוז דער אָרט צווישן די צוויי קאָנדוקטאָרן זיין אַ וואַקוום. אין דער טעמע וועגן דער פּאַראַלעלער פּלאַטע, איז דער קאַפּאַסיטאָר דיסקוטירט געוואָרן, די קאַפּאַסיטאַנץ פֿון פּאַראַלעלער פּלאַטע קאַפּאַסיטאָרן, וועלכע זענען געטיילט דורך אַ וואַקוום. די קאַפּאַסיטאַנץ פֿון דעם קאַפּאַסיטאָר אין אַ וואַקוום האָט באַגרענעצונגען, אַזוי אַז כּדי צו פֿאַרגרעסערן די קאַפּאַסיטאַנץ, דאַרף מען שטעלן דעם דיעלעקטריק צווישן די צוויי פּלאַטעס.

די דיעלעקטריק פאַרגרעסערט די קאַפּאַסיטאַנס ווייַל די עלעקטרישע פּאָטענציעל צווישן די צוויי קאַנדאַקטער פּלאַטעס פאַרקלענערט זיך.

פארוואס ווערט די קאפאציטאנץ פונעם קאפאציטאר פארגרעסערט נאכדעם וואס דער דיעלעקטריק ווערט געשטעלט צווישן די צוויי פלאטעס אדער בלעטער? כדי צו געפינען די ענטפער צו דעם קשיא, געדענקט ערשט דעם לעקציע וועגן דער עלעקטרישער לאדונג. ענלעכע עלעקטרישע לאדונגען שטויסן זיך אפ איינע די אנדערע, בשעת נישט-גלייכע עלעקטרישע לאדונגען ציען זיך אפ איינע די אנדערע. למשל, א פאזיטיווע לאדונג ציט אן א נעגאטיווע לאדונג אבער שטויסט אפ א פאזיטיווע לאדונג. פארוואס קענען נעגאטיוו געלודענע פלאסטיקס דען צוציען קליינע שטיקלעך פאפיר וואס זענען נישט עלעקטריש געלודן? דאס פאסירט ווייל דער שטיקל פאפיר דערפארט לאדונג פאלאריזאציע.

עלעקטראָנען אין איזאָלירנדיקע מאַטעריאַלן ווי פּאַפּיר קענען זיך נישט באַוועגן פריי ווי עלעקטראָנען אין די קאַנדאַקטאָר מאַטעריאַלן. אַזוי, ווען דער נעגאַטיוו באַלאָדענער פּלאַסטיק ווערט געבראַכט נאָענט צום שטיק פּאַפּיר, ווערן די עלעקטראָנען וואָס זענען געבונדן צום אַטאָם אָפּגעוואָרפן אַוועק פון דעם נעגאַטיוו באַלאָדענער פּלאַסטיק. אַזוי אַז עס איז דאָ אַ פּאָלאַריזאַציע פון ​​דער נעגאַטיווער לאָדונג און פּאָזיטיווע לאָדונג אויף דעם פּאַפּיר. די נעגאַטיווע לאָדונג אויף פּאַפּיר איז ווייטער אַוועק פון פּלאַסטיק, בשעת די פּאָזיטיווע לאָדונג אויף פּאַפּיר איז נענטער צו פּלאַסטיק. דערנאָך, די נעגאַטיווע לאָדונג אויף דעם פּלאַסטיק ציט די פּאָזיטיווע לאָדונג אויף דעם שטיק פּאַפּיר ביז דער פּאַפּיר באַוועגט זיך נענטער צום פּלאַסטיק.

דער פּאָלאַריזאַציע פּראָצעס פֿון לאָדונג וואָס פּאַסירט אויף שטיקלעך פּאַפּיר איז ענלעך צו דער פּאָלאַריזאַציע פֿון לאָדונג וואָס פּאַסירט אין דעם דיעלעקטריק. ווי געוויזן אין דער פֿיגור אויף דער לינקער זייט, למשל, אין אָנהייב זענען נאָר געווען צוויי שטיקלעך עלעקטריש געלאָדענע קאַנדאַקטאָרן. די לינקע פּלאַטע איז פּאָזיטיוו געלאָדן בשעת די רעכטע פּלאַטע איז נעגאַטיוו געלאָדן אַזוי אַז די ריכטונג פֿון דעם עלעקטרישן פֿעלד איז פֿון לינקס צו רעכטס.

נאכדעם וואס דער דיעלעקטריק ווערט געשטעלט צווישן די צוויי קאנדוקטאר פלאטעס, ציט די פאזיטיווע לאדונג אויף דער לינקער פלאטע די עלעקטראנען אויף דער נאנטער דיעלעקטרישער אויבערפלאך. אויך, די נעגאטיווע לאדונג אויף דער רעכטער פלאטע שטויסט אפ די עלעקטראנען אויף דער נאנטער דיעלעקטרישער אויבערפלאך. די עלעקטראנען אין דעם דיעלעקטריק, וואס איז אן איזאלאטאר, זענען נישט פריי צו באוועגן זיך ווי עלעקטראנען אין א קאנדוקטאר. דעריבער בלייבן עלעקטראנען געבונדן צום אטאם, אבער עס איז דא א פאלאריזאציע פון ​​נעגאטיוו געלודענע עלעקטראנען און פאזיטיוו געלודענע פראטאנען, ווי געוויזן אין דער בילד.

די אנוועזנהייט פון א פאזיטיווער לאדונג אויף דער רעכטער זייט פון די דיעלעקטרישע אטאמען און א נעגאטיווע לאדונג אויף דער לינקער זייט פון די דיעלעקטרישע אטאמען גיט אן אויפקום פון אן עלעקטרישן פעלד, וואס איז פון רעכטס צו לינקס, וואס שוואכט דאס עלעקטרישע פעלד וואס ווערט גענערירט דורך דער עלעקטרישער לאדונג אויף דער קאנדוקטאר פלאטע, וואס איז פון לינקס צו רעכטס. אזוי, דער עלעקטרישער פעלד פארקלענערט זיך נישט ווייל די עלעקטרישע לאדונג אויף די צוויי פלאטעס/בלעטער פון דעם קאנדוקטאר פארקלענערט זיך, נאר ווייל דער עלעקטרישער פעלד דערשיינט אין דעם דיעלעקטריק אין דער פארקערטער ריכטונג. אויב דער דיעלעקטריק ווערט באפרייט, איז די עלעקטרישע פעלד שטארקייט וואס ווערט גענערירט דורך דער עלעקטרישער לאדונג אויף די צוויי פלאטעס אדער בלעטער פון דעם קאנדוקטאר צוריק צו נארמאל.

If די עלעקטרישע פעלד שטאַרקייט וואָס ווערט גענערירט דורך דער עלעקטרישער לאָדונג אויף ביידע קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס ווערט רעדוצירט, ווערט דער עלעקטרישער פּאָטענציאַל צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס אויך רעדוצירט. ווייל דער עלעקטרישער פעלד איז גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צום עלעקטרישן פּאָטענציאַל ווי געזאָגט אין דער גלייכונג E = V / d, וואו E = עלעקטריש פעלד, V = עלעקטרישער פּאָטענציאַל און d = דיסטאַנץ צווישן די צוויי פּלאַטעס. אויב פריער איז דאָ אַן עלעקטרישער פּאָטענציאַל צום דיעלעקטריק איז Vo, דאַן נאָך דעם דיעלעקטריק, ווערט דער עלעקטרישער פּאָטענציאַל רעדוצירט צו V מיטן פאַקטאָר K.

מאטעמאטיש, Vo = KV אדער V = Vo / K אדער K = Vo / V, וואו K = דיעלעקטרישע קאנסטאנטע. Vo > V אזוי אז K > 1.

ביטע באַמערקן אַז די סומע פון ​​דער עלעקטרישער לאָדונג אויף ביידע פּלאַטעס אָדער בלעטער פון קאַנדאַקטאָרס ענדערט זיך נישט, אַזוי אַז די סומע פון ​​דער לעצטער לאָדונג איז גלייך צו דער סומע פון ​​דער אָנהייבנדיקער לאָדונג (Q = Qo). די ענדערונג אין קאַפּאַסיטאַנס פון דעם קאַפּאַסיטאַנס ווערט אויסגערעכנט אויף דעם פאלגנדן וועג:

C = לעצטע קאַפּאַסיטאַנס, Co = אָנהייב קאַפּאַסיטאַנס, Q = לעצטע אָפּצאָל, Qo = אָנהייב אָפּצאָל, V = לעצטער פּאָטענציעל, Vo = אָנהייב פּאָטענציעל, K = דיעלעקטרישע קאָנסטאַנט

באַזירט אויף דער אויבנדערמאָנטער גלייכונג, ווערט אויסגעפֿירט אַז די אָנהייב קאַפּאַסיטאַנס (Co) איז קלענער, בשעת די לעצטע קאַפּאַסיטאַנס (C) איז גרעסער. די קאַפּאַסיטאַנס וואַקסט מיט אַ פֿאַקטאָר פֿון K, וואו K איז די דיעלעקטרישע קאָנסטאַנטע. דער ווערט פֿון דער דיעלעקטרישער קאָנסטאַנטע פֿון יעדן איזאָלירנדיקן מאַטעריאַל ווערייִרט. די דיעלעקטרישע קאָנסטאַנטע (K) איז דער רעזולטאַט פֿון דעם פּראָפּאָרציע פֿון דער קאַפּאַסיטאַנס פֿון דעם קאַפּאַסיטאַנס ווען מען ניצט אַ דיעלעקטריק, צו דער קאַפּאַסיטאַנס פֿון דעם קאַפּאַסיטאַנס ווען מען ניצט נישט קיין דיעלעקטריק.

די דיעלעקטרישע קאַפּאַסיטאַנס פאַרגרעסערט זיך ווײַל די דיסטאַנץ צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס פאַרקלענערט זיך.

נאך א דיעלעקטרישע פונקציע איז צו פארקלענערן די דיסטאנץ (ד) צווישן די צוויי קאנדוקטאר פלאטעס. אזוי אז דאס עלעקטרישע פעלד (E) און די עלעקטרישע וואלטאזש (V) צווישן די צוויי פלאטעס אדער שיכטן פון קאנדוקטארן וואקסן, ווי געזאגט דורך די גלייכונג E = V / ד. אויב דאס עלעקטרישע פעלד און די עלעקטרישע וואלטאזש צווישן די צוויי פלאטעס אדער שיכטן וואקסן, דעמאלט וואקסן די קאפאציטאנץ פון דעם קאפאציטאר.

אויב די קאַפּאַסיטאָרס אין קשיא זענען פּאַראַלעל, ווערט די קאַפּאַסיטאַנס קאַלקולירט מיט דער פאלגענדער פאָרמולע:

באַזירט אויף די צוויי פאָרמולעס אויבן, קען מען אויספירן אַז די קאַפּאַסיטאַנס (C) פון די פּאַראַלעלע פּלאַטע קאַפּאַסיטאָרס קען ווערן פאַרגרעסערט דורך רעדוצירן די דיסטאַנץ צווישן די צוויי פּלאַטעס אָדער קאַנדאַקטאָר בלעטער (d).

די דיעלעקטרישע קאַפּאַסיטאַנס פאַרגרעסערט זיך ווײַל די קאַפּאַסיטאַנס פון דעם קאַפּאַסיטאַנס פאַרגרעסערט זיך

דער דיעלעקטריק איז געמאכט פון איזאָלירנדיקן מאַטעריאַל, וואָס אויב עס איז אין אַ שטאַרקן עלעקטרישן פעלד, וועט עס ווערן געשעדיגט. דיעלעקטרישער שאָדן פּאַסירט ווען דער עלעקטרישער פעלד איז אַזוי שטאַרק אַז עס קען אַוועקנעמען עלעקטראָנען פֿון דעם אַטאָם, און דערנאָך שלאָגן די עלעקטראָנען עלעקטראָנען אויף אַנדערע אַטאָמען, אַזוי אַז דער פֿלוס פֿון עלעקטראָנען אין דעם דיעלעקטריק פּאַסירט. מיט אַנדערע ווערטער, דיעלעקטרישער שאָדן פֿאַראורזאַכט אַז דער דיעלעקטריק, וואָס איז אַן עלעקטרישער איזאָלאַטאָר, זאָל זיך פֿאַרוואַנדלען אין אַן עלעקטרישן קאַנדאַקטאָר.

כדי צו פארמיידן שאדן, האט יעדער דיעלעקטריק געמאכט פון א געוויסן איזאָלירנדיקן מאַטעריאַל א מאַקסימום עלעקטריש פעלד ווערט וואָס קען געהאַלטן ווערן, גערופן דיעלעקטרישע שטאַרקייט. די דיעלעקטרישע שטאַרקייט פון דעם איזאָלירנדיקן מאַטעריאַל איז גרעסער ווי די דיעלעקטרישע שטאַרקייט פון דער לופט און יעדער איזאָלירנדיקער מאַטעריאַל האט אן אַנדערע דיעלעקטרישע שטאַרקייט, עטלעכע זענען קליין און עטלעכע זענען גרויס. אַזוי אויב אַ דיעלעקטריק וואָס האט אַ גרויסע דיעלעקטרישע שטאַרקייט ווערט גענוצט, איז דער עלעקטרישער פעלד וואָס קען געהאַלטן ווערן גרעסער און די וואָולטאַזש וואָס קען געהאַלטן ווערן איז אויך גרעסער. אויב דער עלעקטרישער פעלד און די עלעקטרישע וואָולטאַזש וואָס ווערט גענערירט דורך די צוויי פּלאַטעס אדער בלעטער פון דעם קאַנדאַקטאָר זענען גרעסער, אַלץ גרעסער די סומע פון ​​עלעקטרישער אָפּצאָל וואָס קען אַקאַמאַדירט ווערן דורך דער קאַנדאַקטאָר פּלאַטע. וואָס מער אָפּצאָל וואָס איז אינעווייניק פון דער קאַנדאַקטאָר פּלאַטע, אַלץ גרעסער די קאַפּאַסיטאַנס פון דעם קאַפּאַסיטאָר.