Kondensator PE 60

60 1.8.2. Kondensator

1.8.2. Kondensator

Kondensator sktada się w zasadzie z dwóch ptyt przewodzących, pomiędzy którymi znajduje się dielektryk, materiał izolacyjny. Jeżeli kondensator dołączy się do źródta napięcia, popłynie krótkotrwały prąd ładowania. Do jednej płyty dopływają w tym czasie elektrony, a jednocześnie z drugiej płyty taka sama ilość elektronów odpływa. Na obydwu płytach gromadzą się zatem ładunki o przeciwnych znakach (rys. 1).

Rys. 1. Ładowanie kondensatora

Jeśli pomiędzy okładziny wsunie się płytkę z materiału izolacyjnego, ładowanie będzie bardziej intensywne niż w przypadku, gdy izolatorem jest próżnia lub powietrze. Powodują to ładunki wewnętrzne zawarte w izolatorze. Pod wpływem pola elektrycznego ulegają one elastycznemu przemieszczeniu i tworzą dipole elektryczne, które wzmacniają pole (rys. 2). Nazywamy to polaryzacją elektryczną. Właściwością większości materiałów izolacyjnych jest to, że polaryzacja zanika przy rozładowaniu kondensatora.

Przenikalność

Przenikalność elektryczna materiału jest iloczynem przenikalności elektrycznej próżni i przenikalności względnej. Przenikalność względna materiału izolacyjnego informuje, ile razy przenikalność elektryczna danego materiału jest większa od przenikalności elektrycznej próżni lub powietrza (Tabela). Przenikalność względna zmienia się zwykle przy zmianach natężenia pola. Jeżeli jest ona niezależna od natężenia pola, nazywa się stalą dielektryczną.

Rys. 2. Polaryzacja dielektryka

ą, = 8,85 pC/(Vm)

e =

e przenikalność dielektryka

e₀ przenikalność elektryczna próżni

e_r stała dielektryczna (przenikalność względna)

Tabela: Przenikalność względna s,
Materia! izolacyjny	e,
Tlenek glinu	6...9
Mika	6... 8
Papier bakelizowany (preszpan)	4
Masa ceramiczna	10...50 000
Polistyren	2,5
Kwarc	2... 4
Pięciotlenek tantalu	26
Olej transformatorowy	2,2... 2,4
Papier celulozowy	4

Ferroelektryki (materiały ferroelektryczne) są to

materiały o bardzo silnej polaryzacji, np. materiały ceramiczne. W takich materiałach dipole elektryczne ustawiają się pod wpływem pola i zachowują swój kierunek również po usunięciu pola (rys. 3). Polaryzacja zanika dopiero przy pewnym natężeniu pola skierowanego przeciwnie. Wzrost natężenia tego pola powoduje polaryzację w kierunku przeciwnym do poprzedniego.