Как влияет диэлектрик на емкость конденсаторов?

DWQA Questions › Как влияет диэлектрик на емкость конденсаторов?

0 +1 -1

Alex Админ. спросил 7 лет назад

Подскажите, пожалуйста, как влияет диэлектрик на емкость конденсаторов? Как изменится электрическая емкость плоского воздушного конденсатора, если в пространство между его заполнить конденсаторной керамикой (диэлектриком), проницаемость которого равна $\epsilon = 200$ ?

1 ответ

0 +1 -1

Fizik Админ. ответил 7 лет назад

Для того, чтобы понять, как диэлектрик влияет на емкость ( $C$ ) конденсатора можно просто вспомнить формулы для расчета емкости простых конденсаторов, например, плоского:

$C=\frac{\epsilon \epsilon_{0 } S}{d}(1),$

где S- площади пластин конденсаторов (или площадь меньшей пластины, если пластины разные); d- расстояние между пластинами; $\ epsilon_0$ — электрическая постоянная; $\epsilon$ — диэлектрическая проницаемость вещества, которое заполняет пространство между пластинами конденсатора. Рассматривая формулу (1) легко сделать вывод, о том, что, так как ёмкость прямо пропорциональна величине $\epsilon$ , то с увеличением диэлектрической проницаемость емкость конденсатора растет. Поэтому часто в конденсаторах используют сегнетоэлектрики, как вещества с наибольшей $\epsilon$ . Отметим, что емкости цилиндрических и сферических конденсаторов, также, прямо пропорциональны диэлектрической проницаемости вещества.
Теперь обратимся к Вашему примеру. Диэлектрическая проницаемость воздуха считается равной единице. Это значит, что электроемкость нашего конденсатора в первом состоянии, в соответствии с (1), можно вычислить как:

$C_1=\frac{\epsilon_0 S}{d}(2).$

Тот же конденсатор, но уже с диэлектриком будет иметь электроемкость равную:

$C_2=\frac{\epsilon \epsilon_0 S}{d}(3).$

Если найти отношение записанных нами емкостей, то получим:

$\frac{C_2}{C_1}=\frac{\epsilon \epsilon_0 S}{d}\div \frac{\epsilon_0 S}{d}=\epsilon.$

Ответ: При заполнении пространства между пластинами диэлектриком емкость конденсатора увеличивается в $\epsilon =200$ раз.
Еще больше информации о конденсаторах можно получить, если прочитать ответы на вопросы «Как работает конденсатор?», «Как определить полярность конденсатора?», «Каково обозначение конденсаторов на схеме?» и другие.

Как влияет диэлектрик на емкость конденсаторов?

Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите, чтобы добавить ответ.