• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
مطالب مرتبط
  • حل چند مدار نمونه
    حل چند مدار نمونه
    دو خازن به ظرفيت‌هاي ٢٠ و ٣٠ ميكروفاراد در اختيار مي‌باشد. ظرفيت معادل خازنها را در هر دو حالت زير به دست آوريد. ...
  • خازن‌هاي سري
    خازن‌هاي سري
    در شكل زير خازن‌ها به صورت سري به يكديگر متصل شده‌اند. وقتي نقاط a و b به باتري وصل شوند اختلاف پتانسيل V برروي مجموعه دو خازن برقرار مي‌شود. ...
  • خازن هاي موازي
    خازن هاي موازي
    گاهي مواقع مي‌توان به جاي مجموعه اي از خازنها در يك مدار يك خازن ديگر كه توانايي ذخيره سازي همان مقدار بار در ازاي ولتاژ داده شده را دارد. ...
عضویت در خبرنامه
  • تعداد بازديد :
  • 11882
  • سه شنبه 21/4/1390
  • تاريخ :

دی الکتریک

دی الکتریک

مواد غیر رسانا مانند هوا، شیشه، كاغذ یا چوب به عنوان مواد دی الكتریك شناخته می‌شوند. وقتی فضای بین صفحات یك خازن با دی الكتریك پر می‌شود، ظرفیت خازن با ضریب k افزایش می‌یابد. به k ضریب دی الكتریك گفته می‌شود.

 

دی الكتریك ها نه تنها باعث افزایش ظرفیت خازن می‌شوند بلكه صفحات خازن نیز  به وسیله آن ها از هم جدا قرار می‌‌گیرند. یكی دیگر از اثرات قرار دادن دی‌الكتریك در خازن، افزایش ولتاژ قابل تحمل توسط خازن می‌باشد، زیرا حضور دی‌الكتریك در بین صفحات خازن باعث كاهش میدان الكتریكی در خازن ‌شده و این امر مانع عبور بار الكتریكی از عایق می‌گردد.

دی الکتریک

شكل فوق مقطع یك خازن چند لایه سرامیكی را نشان می‌دهد. خطوط سفید افقی مقطع صفحات فلزی خازن را نشان می‌دهد.

 

 

دی الكتریك از دیدگاه ملكولی

چرا حضور دی الكتریك در خازن باعث كاهش میدان الكتریكی در آن می‌گردد؟

 

اگر چه مولكول ها و اتم‌ها از لحاظ الكتریكی خنثی هستند، اما تحت تاثیر یك میدان الكتریكی خارجی آرایش بارها در اتم تغییر می‌كند.

 

دی الکتریک

ما می‌توانیم اتم را به عنوان یك ذره كوچك با بار مثبت كه توسط بارهای منفی احاطه شده ‌در نظر بگیریم. در بعضی اتم‌ها و مولكول ها مركز بار منفی روی مركز بار مثبت منطبق می‌باشد.

 

 

دی الکتریک

امّا تحت تاثیر یك میدان خارجی بار مثبت (هسته) در جهت میدان و ابر الكترونی در خلاف جهت میدان كمی جا به جا می‌شود. این پدیده باعث می‌گردد كه اتم یا مولكول مثل یك دو قطبی كوچك عمل كند.

 

بعضی اتم ها و مولكول ها (مثل مولكول HCL و  H2O ) در غیاب یك میدان خارجی نیز دو قطبی می‌باشند، بدین معنی كه مركز بارهای مثبت و منفی بر روی هم منطبق نمی‌باشد.

 

بر اثر شارژ شدن خازن، میدان الكتریكی به وجود می آید، در نتیجه مولكول ها و اتم های دی الكتریك كه دو قطبی نبوده اند، دو قطبی شده و تقریباً در یك جهت قرار می‌گیرند. آن دسته از مولكول هایی هم كه از اول دو قطبی بوده اند نیز در جهت میدان قرار می‌گیرند.

 

 دی الکتریکدی الکتریک

 

دی الکتریک

 

در نهایت اگر یك طرف دی‌الكتریك را در نظر بگیریم تقریباً دارای بار خالص مثبت و طرف دیگر دارای بار خالص منفی خواهد بود و قسمت‌های میانی خنثی می باشد.

 

بارهای القا شده در دی الكتریك میدان الكتریكی به وجود می‌آورند كه جهت آن به سمت چپ می‌باشد. این میدان اثر میدان حاصل از بارهای روی صفحات خازن را كاهش می‌دهد.

 

دی الکتریک

 

پس با حضور دی الكتریك در بین صفحات خازن، میدان داخل خازن كاهش یافته و بنا به رابطه دی الکتریک اختلاف پتانسیل V دو سر خازن نیز كاهش می‌یابد. این در حالی است كه بار خازن تغییر نكرده است. بنابراین از یك دیدگاه می‌توان گفت كه خازن با اختلاف پتانسیل كمتری توانسته همان مقدار بار را ذخیره كند پس ظرفیت آن زیاد شده است (در مقایسه با خازنی كه بین صفحات آن خلاء باشد ).

 

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا

UserName