25.7
קבלי לוחות מקבילים מורכבים משני לוחות מוליכים המופרדים על ידי מרחק קטן. עם זאת, קשה מכנית להחזיק את הצלחות קרוב יותר ללא כל מגע. ניתן לפתור זאת על ידי הצבת מדיום לא מוליך דחוק בין לוחות הקבלים.
לרוב, קבלים עשויים רצועות ארוכות של רדידי מתכת המופרדים על ידי תווך דיאלקטרי. דיאלקטריים הם חומרים לא מוליכים ללא אלקטרונים חופשיים או קשורים באופן רופף.
שקול קבל לוח מקבילי טעון במלואו עם לוח דיאלקטרי הממלא את הרווח בין הלוחות. הדיפולים בדיאלקטרי מתיישרים לאורך כיוון השדה החשמלי.
יישור המטענים השליליים כלפי הלוח החיובי והמטענים החיוביים כלפי הלוח השלילי מפחית את המתח על פני הלוחות, אם כי המטען הכולל נשאר זהה. הירידה במתח מגדילה את הקיבול.
הגורם שבו הקיבול גדל הוא הקבוע הדיאלקטרי של החומר. נוכחותו של דיאלקטרי תמיד מגדילה את הקיבול. לפיכך, הקבוע הדיאלקטרי תמיד גדול מהאחדות.
קבלי לוחות מקבילים מורכבים משני לוחות מוליכים המופרדים במרחק מסוים. עם זאת, קשה מבחינה מכנית להחזיק את הלוחות הגדולים במקביל זה לזה ללא מגע ממשי. מכאן שבדרך כלל מניחים שכבה דיאלקטרית בין הלוחות, מה שנותן פתרון קל להחזקת הלוחות יחד עם מרווח קטן ומגדיל את הקיבול של הקבל.
דיאלקטריים הם חומרים לא מוליכים ללא אלקטרונים חופשיים או קשורים באופן רופף. כאשר דיאלקטרי מונח בשדה חשמלי, הדיפולים מתיישרים לאורך כיוון השדה. אותה תופעה מתרחשת כאשר שכבה דיאלקטרית ממלאת את הרווח בין הלוחות של קבלים. יישור הדיפול מפחית את המתח על פני הלוחות, ומגדיל את הקיבול. עם זאת, סכום החיוב נשמר.
הקיבול תמיד גדל כאשר מכניסים שכבה דיאלקטרית בין הלוחות, והגורם שבו הוא גדל הוא הקבוע הדיאלקטרי. אם C0 הוא הקיבול ההתחלתי וC הוא הקיבול לאחר הכנסת דיאלקטרי, הם קשורים במונחים של הקבוע הדיאלקטרי:
האנרגיה החשמלית המאוחסנת על ידי קבל מושפעת גם מנוכחות דיאלקטרי. כאשר האנרגיה המאוחסנת בקבל ריק היא U0, האנרגיה U המאוחסנת בקבל עם דיאלקטרי מופחתת בגורם של κ, כפי שניתן במשוואה (2):
קבלי לוחות מקבילים מורכבים משני לוחות מוליכים המופרדים על ידי מרחק קטן. עם זאת, קשה מכנית להחזיק את הצלחות קרוב יותר ללא כל מגע. ניתן לפתור זאת על ידי הצבת מדיום לא מוליך דחוק בין לוחות הקבלים.
לרוב, קבלים עשויים רצועות ארוכות של רדידי מתכת המופרדים על ידי תווך דיאלקטרי. דיאלקטריים הם חומרים לא מוליכים ללא אלקטרונים חופשיים או קשורים באופן רופף.
שקול קבל לוח מקבילי טעון במלואו עם לוח דיאלקטרי הממלא את הרווח בין הלוחות. הדיפולים בדיאלקטרי מתיישרים לאורך כיוון השדה החשמלי.
יישור המטענים השליליים כלפי הלוח החיובי והמטענים החיוביים כלפי הלוח השלילי מפחית את המתח על פני הלוחות, אם כי המטען הכולל נשאר זהה. הירידה במתח מגדילה את הקיבול.
הגורם שבו הקיבול גדל הוא הקבוע הדיאלקטרי של החומר. נוכחותו של דיאלקטרי תמיד מגדילה את הקיבול. לפיכך, הקבוע הדיאלקטרי תמיד גדול מהאחדות.
From Chapter 25:
Now Playing
Capacitance
4.4K Views
Capacitance
8.6K Views
Capacitance
5.6K Views
Capacitance
6.5K Views
Capacitance
2.1K Views
Capacitance
4.1K Views
Capacitance
1.8K Views
Capacitance
5.6K Views
Capacitance
5.9K Views
Capacitance
1.4K Views
Capacitance
3.8K Views
Capacitance
2.2K Views