Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
| Диэлектиктер. Конденсаторлардың көпшілігінде астарлардың арасына оқшаулағыш материал (диэлектрик) салынады, мәселен, қағаз немесе басқа бір тоқ өткізбейтін пленка (қабыршақ). Осы арқылы бірнеше “қоянды” ұрып жығады. Біріншіден, диэлектриктер ауаға қарағанда электрлік тесуге жақсырақ қарсы тұра алады, осының арқасында конденсаторға жоғарырақ кернеу беруімізге болады. Екіншіден, диэлектриктің болуының арқасында пластиналарды бір-біріне көш жақын орналастыруға мүмкіншілік туады. Ақыры тәжірибе көрсеткендей, пластиналардың арасын диэлектрикпен толтырған кезде конденсатордың сыйымдылығы есе артады екен, яғни
C=0C0, (3.20) мұндағы С0 – астарлар арасында вакуум болатын кезге сәйкес келетін сыйымдылық, ал С – пластиналардың арасындағы кеңістік диэлектрикпен толтырылған кездегі сыйымдылық. шамасы салыстырмалық диэлектрлік өтімділік деп аталады. Жазық конденсатор үшін С=0S / d (3.21) бұл пластиналардың арасы толығынан диэлектрлік өтімділігі болатын диэлектрикпен толтырылған кезге сәйкес келеді. Енді электр өрісінде жинақталған энергияның тығыздығы w=1 / 20E2 өрнегімен анықталады. Конденсатордың пластиналарының арасын диэлектрикпен толтырған кезде пластиналарда дәл сол кернеу кезінде көбірек заряд жинақталады екен. Басқаша айтқанда, конденсатордың әрбір пластинасының ауалық саңлауы бар кездегі заряды q0 болса, онда диэлектрикті енгізіп, конденсаторды кернеуі U0 бастапқы қалыптағы батареяға қосқан кезде әрбір пластинаның заряды q=q0 (тұрақты кернеу кезінде) шамасына дейін артады. Бұл (3.20) формулаға сәйкес келеді, себебі диэлектрикті ендіргеннен кейін сыйымдылық C=q / U0=q0 / U0=C0 болады, мұндағы C0=q0/U0 – диэлектрик жоқ кездегі сыйымдылық. Енді сәл басқа жағдайды қарастырайық (осыған дейін диэлектрикті енгізген кезде кернеуді тұрақты етіп ұстап отырдық). Кернеуі U0 болатын батареяға қосылған конденсатордың пластиналары q0=CU0 заряд алсын. Диэлектрикті енгізбестен бұрын конденсаторды батареядан ағытып тастайық. Диэлектрикті енгізгеннен кейін (ол пластиналар арасын түгел толтырады) әрбір пластинадағы заряд өзгеріссіз қалады. Осы кезде біз пластиналар арасындағы потенциалдар айырымының есе азайғанын байқаймыз: U=U0 /. Ал сыйымдылық болса, ол тағы да C=q0 / U=q0 / U0 /=q0 / U0=C0. Бұл екі нәтиже де (3.20) өрнекпен үйлеседі. Диэлектриктің ішіндегі электр өрісі де өзгереді. Пластиналардың арасында диэлектрик жоқ кезде жазық конденсатордың астарлары арасындағы электр өрісінің кернеулігі (3.12) формуламен анықталады: E0=U0 / d, мұндағы U0 – пластиналар арасындағы потенциалдар айырымы, ал d олардың арақашықтығы. Егер конденсатор оқшауланған болса, онда диэлектрикті енгізгеннен кейін пластиналардағы заряд өзгермейді де, ал потенциалдар айырымы U=U0 / мәніне дейін түседі. Диэлектриктегі электр өрісінің кернеулігі енді Е=U1 / d=U0 /d немесе диэлектрикте E=E0 / d (3.22) Сонымен, диэлектриктің ішіндегі электр өрісінің кернеулігі де есе әлсірейді екен. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|