Na stronie używamy cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich wykorzystywanie. Szczegóły znajdziesz w Regulaminie.
ZAMKNIJ X

Pojemność kondensatora z dielektrykiem

Ostatnio komentowane
Czy mutacje samych rybosomów 70s lub 80s mogą powodować choroby dziedziczne?
GreenPea • 2016-12-05 10:16:04
aale fajne
nwm • 2016-12-04 13:32:24
nojs
lol • 2016-12-04 11:05:26
ten nademną to pedał XD
mojstaryjestfanatykiemwedkarstwa • 2016-12-03 17:51:08
elo
lolek • 2016-12-03 10:57:03
Autor:
Drukuj
Drukuj
Rozmiar
AAA

Pojemność kondensatora z dielektrykiem

Wprowadzenie materiału dielektrycznego pomiędzy okładki kondensatorów wszystkich rodzajów powoduje wzrost ich pojemności. Dzieje się tak dlatego, że cząsteczki dielektryka umieszczone w obszarze pola elektrycznego kondensatora ulegają częściowemu lub całkowitemu uporządkowaniu (polaryzacji), dzięki czemu, wewnątrz kondensatora pojawia się przeciwnie skierowane, dodatkowe pole elektryczne.

Polaryzacja substancji dielektrycznej powoduje, że na okładki kondensatora może napłynąć większa ilość ładunków elektrycznych, gdyż w tym przypadku pierwotna ilość ładunku jest częściowo równoważona przez przeciwne ładunki cząsteczek dielektryka, znajdujące się tuż przy okładkach kondensatora.  

Wprowadzenie pomiędzy okładki kondensatora dielektryka powoduje, że jego pojemność rośnie ε razy. Gdzie ε jest względną przenikalnością elektryczną dielektryka lub po prostu stałą dielektryczną, która ma stałą wartość dla danej substancji i jest wielkością niemianowaną większą od 1.

Uwzględniając powyższe, odpowiednie wzory na pojemność kondensatorów mają postać:

C= \frac{ \epsilon  _{0}  \epsilon S}{d}     - dla kondensatora płaskiego,
C= 2 \pi  \epsilon  _{0} \epsilon  \frac{L}{ln\left( \frac{r _{2} }{r _{1} } \right)}   - dla kondensatora cylindrycznego.

Pojemność elektryczna kondensatora z dielektrykiem - przykład.

Kondensator płaski ma okładki w kształcie koła o promieniu 0,1m, a odległość między nimi jest równa 0,001m. Jaka jest stała dielektryczna substancji, znajdującej się w kondensatorze, jeżeli jego pojemność wynosi 600pF?

Dane:                                      Szukane:
r = 0,1m                                    ε = ?
d = 0,001m
C = 600•10-12F
ε0 = 8,85•10-12F/m

Rozwiązanie:
Pojemność kondensatora płaskiego jest równa:

C= \frac{ \epsilon  _{0}  \epsilon S}{d}

Ponieważ okładki są kołami to ich powierzchnia jest równa S= \pi r ^{2} , więc:

 C= \frac{ \epsilon  _{0}  \epsilon  \pi r ^{2} }{d}

Przekształcając ostatnie równanie, otrzymamy:

 \epsilon = \frac{dC}{ \epsilon  _{0} \pi r ^{2}  } = \frac{0,001m \cdot 600 \cdot 10 ^{-12}F }
{8,85 \cdot 10 ^{-12} \frac{F}{m} \cdot 3,14 \cdot (0,1m) ^{2}   }  \approx 2,16

Polecamy również:

  • Gęstość powierzchniowa ładunku

    Powierzchniowa gęstość ładunku (σ) jest wielkością, która charakteryzuje rozkład ładunków elektrycznych na powierzchni danego przewodnika. Jest zdefiniowana jako stosunek wartości ładunku (q) do pola powierzchni (S), na której się on znajduje. Więcej »

  • Wiatr elektronowy

    Jak wynika ze wzoru  , natężenie pola elektrycznego (E) silnie zależy od promienia krzywizny (r) ciała, które to pole wytwarza. Więcej »

  • Pojemność kondensatora płaskiego

    Kondensator płaski zbudowany jest z dwóch równoległych, przewodzących płaskich płyt, zwanych okładkami kondensatora, na których zgromadzony jest identyczny co do wartości ładunek elektryczny lecz o przeciwnym znaku. W przestrzeni pomiędzy okładkami kondensatora występuje więc jednorodne pole... Więcej »

  • Pojemność kondensatora cylindrycznego

    Kondensator cylindryczny zbudowany jest z dwóch współosiowych powierzchni walcowych o promieniach r1 oraz r2 i długości L, znacznie większej od obu promieni. Więcej »

Komentarze (0)
3 + 1 =