Giao diện
Điện môi
Điện môi là vật liệu cách điện có thể bị trong . Khi một điện môi tuyến tính, đồng nhất lấp đầy khoảng giữa hai của tụ mà không đổi hình học, tăng K lần.
Giải thích kỹ thuật
Ở mức phân tử, làm dịch chuyển tương đối các liên kết hoặc định hướng các lưỡng cực thường trực. Hai mặt điện môi xuất hiện điện tích liên kết trái dấu. Trong tụ cô lập, trường do chúng tạo ra ngược trường của các bản và làm trường tổng yếu đi.
Với điện môi tuyến tính lấp đầy khe và tự do giữ nguyên:
Qᵢ là độ lớn liên kết trên mỗi mặt trong mô hình tụ phẳng bỏ hiệu ứng mép. Hai mặt có dấu trái nhau nên tổng điện tích liên kết của toàn tấm vẫn bằng không.
Nếu vẫn nối nguồn giữ V, tăng K lần và tự do trên mỗi bản tăng K lần. Trường E = V/d giữ nguyên. Vì vậy phải xác định điều kiện nối nguồn trước khi dùng các tỉ số hoặc .
K phụ thuộc vật liệu và điều kiện khảo sát. Mô hình hệ số vô hướng không đổi cần vật liệu tuyến tính, đẳng hướng và còn trong miền cách điện. Điện môi chỉ lấp một phần khe thường phải chia cấu hình thành các miền mắc nối tiếp hoặc song song.
Ví dụ
Tụ 100 nF được nạp đến 12 V rồi ngắt nguồn. Điện môi K = 3 lấp đầy khe làm thành 300 nF và điện áp còn 4 V, trong khi tự do giữ nguyên.
Khi nào cần dùng?
Phân tích , cảm ứng và của tụ có chất cách điện.
Câu hỏi ôn lại
Đưa điện môi vào có luôn làm trong tụ giảm K lần không?
Xem đáp án
Cần giữ tự do và hình học. Nếu nguồn vẫn giữ điện áp, trường gần đều V/d giữ nguyên và nguồn cung cấp thêm điện tích.
Thuật ngữ liên quan
Tài liệu tham khảo
Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 24, trang 781–802.