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