یادبگیر، سرمایه گذاری کن، لذت ببر...

poolshid logo

پولشیـــــــــــــد

با هوش  خود سرمایه گذاری کنید…

موضوع:

خازن با دی الکتریک:

مالک یا نویسنده محتوا:

admin

محتوای درس:

اگر فضای میان صفحه های یک خازن را با ماده ای عایق مانند کاغذ یا پلاستیک که به آن دی الکتریک گفته می شود پُرکنیم ظرفیت خازن با ضریبی موسوم به ثابت دی الکتریک مادهٔ عایق افزایش می یابد. اگر ظرفیت خازن بدون دی الکتریک را با C0 نمایش دهیم آن گاه ظرفیت خازن با دی الکتریک برابر است با:

C = κC0

در این رابطه k ثابت دی الکتریک خازن نام دارد و بنا بر جنس دی الکتریک متفاوت خواهد بود.

دی الکتریک ها بر دو نوع اند: قطبی و غیر قطبی

وقتی یک دی الکتریک قطبی مثل آب در میدان الکتریکی بین دو صفحهٔ

خازن قرار می گیرد، سر منفی مولکول های دوقطبی به طرف صفحهٔ مثبت و سر مثبت آنها به طرف صفحهٔ منفی کشیده می شود و درنتیجه این مولکول های دوقطبی می کوشند خود را در جهت میدان الکتریکی بین دو صفحهٔ خازن هم ردیف کنند.

image 65

وقتی یک دی الکتریک غیرقطبی (مانند متان، بنزن و…) در میدان بین دو صفحهٔ خازن قرارمی گیرد بر اثر القا قطبیده می شود؛ یعنی میدان الکتریکی اعمال شده باعث می شود که ابر الکترونی مولکول های دی الکتریک در خلاف جهت میدان جابه جا شود و به این ترتیب، مرکز
بارهای مثبت و منفی مولکول ها از هم جدا شده و اصطلاحاً مولکول ها قطبیده شوند.

image 66

درنهایت ظرفیت یک خازن تخت با مساحت صفحه های A وفاصلهٔ جدایی صفحه های d از رابطه زیر بدست می آید:

image 67

که در آن ε0 همان ضریب گذردهی الکتریکی خلا ε0=8/85×10-12 F/m است.

حال اگر فضای بین صفحه های این خازن را با یک دی الکتریک با ثابت دی الکتریک k کاملاً پر کنیم برای ظرفیت خازن جدید خواهیم داشت:

image 68