Marirea capacitatii unui condensator

Marirea capacitatii unui condensator

Vom presupune acum ca intre armaturile unui condensator, al carui dielectric era initial aerul (), se introduce un alt dielectric cu permitivitatea relativa . In asemenea conditii, se poate arata cum capacitatea condensatorului creste de ori:

Ca urmare, raportul celor doua capacitati devine:

Se pune intrebarea: cum se explica aceasta crestere?

Se va presupune ca condensatorul ramane conectat la sursa de alimentare (un acumulator sau reteaua de c.c.). Campul electric dintre armaturi dupa introducerea noului dielectric, avand , va avea expresia:

unde:

campul dintre armaturi in prezenta dielectricului aer;

campul de polarizatie din noul dielectric (altul decat aerul);

Cele doua situatii sunt prezentate in figura 3.4.10 a. si b.

Condensatorul ramanand conectat la sursa de alimentare, potentialele celor doua  armaturi raman constante si , ca urmare, tensiunile la borne:

unde:

- tensiunea la bornele condensatorului cu aer;

- tensiunea la bornele condensatorului cu noul dielectric.

Din relatia (3.4.41) rezulta ca in aceste conditii:

Conform relatiei (3.4.40), campul electric dintre armaturile condensatorului cu noul dielectric tinde sa scada datorita lui . Acest lucru nu este insa posibil deoarece condensatorul, conform ipotezei initiale, a ramas conectat la sursa, iar aceasta forteaza egalitatea (3.4.42). La introducerea noului dielectric capacitatea condensatorului creste de ori si cum ( in cazul de fata , unde este t.e.m. a sursei), daca cresterea capacitatii se datoreaza cresterii cantitatii de sarcini pe armaturi (sursa trimite noi sarcini).