Plochý kondenzátor je elektrické zařízení, které se skládá ze dvou vodivých desek, mezi nimiž je dielektrik. Jedna z desek je připojena k kladnému napětí a druhá k zápornému napětí. Při připojení energie ke kondenzátoru vzniká na jeho deskách náboj. Velikost náboje nahromaděného na deskách kondenzátoru je úměrná elektrodě daného zařízení.
Když je do plochého kondenzátoru zavedena dielektrika, změní se elektroda kondenzátoru. Elektronovost dielektrického kondenzátoru (C) lze vypočítat podle vzorce:
kde ε je dielektrická propustnost dielektrika, ε₀ je elektrická konstanta(asi 8,85 * 10^(-12) F/M), S je plocha kondenzátoru plast, d je vzdálenost mezi deskami.
Zavedení dielektriky do kondenzátoru vede ke zvýšení elektrodimenzity. To je způsobeno skutečností, že dielektrik snižuje elektrické pole mezi deskami kondenzátoru, což umožňuje akumulovat více náboje na deskách. Hodnota dielektrické permeability určuje, jak moc se elektroemost změní: čím větší je hodnota ε, tím větší je změna elektrodimenzity.
Fyzická povaha elektroda plochého kondenzátoru
Elektrická houževnatost plochého kondenzátoru je dána jeho geometrií a vlastnostmi dielektriky, která odděluje jeho desky.
Elektrická houževnatost je schopnost kondenzátoru akumulovat elektrický náboj, když je na něj aplikováno napětí. Fyzikální vlastnosti plochého kondenzátoru přímo závisí na tvaru desek, jejich velikosti a druhu dielektriky.
Plochý kondenzátor se skládá ze dvou paralelních kovových desek oddělených tenkou vrstvou dielektriky. Mezi deskami se vytváří elektrické pole směřující z kladně nabité desky na záporně nabitou. Elektrické pole je vytvořeno akumulací elektrického náboje na deskách a interakcí náboje s látkou dielektrika.
Elektroda plochého kondenzátoru je vyjádřena vzorcem:
- C-elektropohon
- e - dielektrická propustnost látky dielektrika
- A-plocha kondenzátorových desek
- d-vzdálenost mezi deskami
Fyzická povaha elektrodity plochého kondenzátoru je tedy spojena se schopností dielektrika držet elektrický náboj a zvyšovat elektrické pole mezi deskami kondenzátoru.
Vliv dielektriky na elektrickou houževnatost plochého kondenzátoru
Zavedení dielektriky mezi desky kondenzátoru mění jeho elektrickou houževnatost. Dielektrik je materiál s vysokou dielektrickou propustností, který je schopen zesílit elektrické pole mezi deskami a zvýšit elektrickou kapacitu kondenzátoru.
Vliv dielektriky na elektrickou citlivost kondenzátoru lze vysvětlit následovně. Když je dielektrik vložen mezi desky, vytvoří další náboje na povrchu každé desky. Tyto náboje jsou navzájem přitahovány silou způsobenou působením elektrického pole, což vede ke zvýšení elektrické kapacity kondenzátoru.
Dielektrik také snižuje napětí mezi deskami kondenzátoru díky své dielektrické permeabilitě. To umožňuje akumulaci většího náboje na deskách při stejném množství napětí, což zase zvyšuje elektrickou kapacitu kondenzátoru.
Zavedení dielektriky mezi desky plochého kondenzátoru tedy vede ke zvýšení elektrodity tohoto zařízení. To umožňuje použití dielektrik ke zvýšení kapacity kondenzátorů, což najde uplatnění v mnoha oblastech, včetně elektroniky, elektrotechniky a průmyslu.
Matematický popis změny elektrodimenzity při zavádění dielektriky
Když je dielektrika zavedena do plochého kondenzátoru, dochází ke změně jeho elektrodity. Elektronovost kondenzátoru je určena vzorcem:
kde C je elektroda kondenzátoru, ε₀ je elektrická konstanta (ε₀ ≈ ≈ ≈ 8,85 * 10-12 F/M), εᵣ - dielektrická propustnost média, s - plocha desek kondenzátoru a d - vzdálenost mezi deskami.
V případě, že je do kondenzátoru zavedena dielektrika, jeho propustnost εᵣ se bude lišit od propustnosti vzduchu ε₀. Propustnost dielektriky označíme jako ε
Pak bude elektroda kondenzátoru s dielektrikou:
Poměr elektrodematičnosti s dielektrikou k elektronegativitě bez dielektriky se nazývá dielektrická propustnost:
Dielektrická propustnost je tedy poměr propustnosti dielektrika k propustnosti vzduchu.