3.2 Levykondensaattori
Kondensaattorin levyjen välissä sähkökentän voimakkuus E on
vakio riippumatta levyjen välimatkasta, koska sähkövaraus ei pääse siirtymään.
Kun kondensaattorin levyjen välimatka kasvaa, niiden välinen jännite kasvaa
yhtälön U = Ed mukaisesti. Koska kondensaattorin sähkövaraus ei muutu,
levykondensaattorin kapasitanssi pienenee levyjen välimatkan kasvaessa.
Eristeenasettaminen levyjen väliin pienentää sähkökentän
voimakkuutta eristemateriaalin sähköisen polarisoitumisen takia, joten kondensaattorin
jännite pienenee. Eristeen suhteellinen permittiivisyys εr ilmaisee eristeaineen kyvyn heikentää
sähkökenttää. Mitä suurempi väliaineen suhteellinen permittiivisyys on, sitä
heikompi on levyjen välinen sähkökenttä.
Kondensaattorin levyjen välissä käytetään eristettä estämään
varausten purkaminen. Koska erimerkkiset sähkövaraukset vetävät toisiaan
puoleensa, varaukset asettuvat vastakkain oleville levyjen osille. Sähkökentän
voimakkuus on sitä suurempi, mitä tiheämmässä varaukset ovat
Eristeen materiaali ja paksuus määräävät kondensaattorin
rajajännitteen, jonka kondensaattori kestää niin, ettei levyjen välillä tapahdu
läpilyöntiä eli sähkönpurkausta. Läpilyönnissä eristeen läpi iskevä kipinä
purkaa levyjen varauksen ja rikkoo kondensaattorin.
Levykondensaattorin kapasitanssi on
=
missä ε on eristeen permittiivisyys, εr eristeen
suhteellinen permittiivisyys, ε0 tyhjiön permittiivisyys, A
kondensaattorilevyn pinta-ala ja d levyjen välimatka.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti