ظرفیت الکتریکی  

 

خازن وسیله ای است که می تواند انرژی الکتریکی را ذخیره کند. برای مثال باتری درون دوربین عکاسی با شارژ یک خازن انرژی لازم برای فلاش زدن دوربین را فراهم می کند. چون باتری ها فقط مقدا کمی انرژی تولید می کنند و این مقدار برای فلاش زدن کافی نیست. فیزیک خازن ها می تواند به وسایل دیگر و هر وضعیتی شامل میدان الکتریکی تعمیم داده شود. برای مثال، میدان الکتریکی جو زمین مانند خازنی عظیم است که بعضی مواقع بوسیله ی آذرخش به صورت جزئی تخلیه می شود.

ظرفیت خازن

شکل 25-1، خازن ها را در شکل و اندازه های گوناگون نشان می دهد. شکل 25-2، اجزای اساسی هر خازن را نشان می دهد، دو رسانا منزوی به هر شکلی. ما این رساناها را صفحات خازن می نامیم. شکل 25-3، یک خازن صفحه - موازی را نشان می دهد که از دو صفحه ی رسانا موازی به مساحت A و فاصله ی d از یکدیگر تشکیل شده است. نمادی که برای نمایش خازن ها به کار می رود (╞╡) است. هنگامی که خازنی باردا می شود، صفحه های خازن با مقدار بار یکسان ولی با علامت مخالف بار دار می شوند. اگر بار خازن برابر با q باشد یکی از صفحات دارای بار +q و دیگری دارای بار q است. چون صفحات خازن رسانا هستند سطوح هم پتانسیل نیز هستند. و یک اختلاف پتانسیل V بین صفحات خازن وجود دارد. مقدار بار ذخیره شده و اختلاف پتانسیل دو سر خازن توسط رابطه زیر با هم ارتباط دارند:

(1-25)                                                                          

که در آن ثابت تناسب C ، ظرفیت خازن نامیده می شود. این ثابت فقط به وضعیت هندسی صفحات (اندازه، شکل و فاصله) و نوع دی الکتریکی که بین صفحات قرار گرفته بستگی دارد و به اختلاف پتانسیل و مقدار بار بستگی ندارد. و معیاری از توانایی آن برای ذخیره بار و انرژی است. یکای ظرفیت خازن در SI کولن بر ولت است که فارراد نامیده می شود:

(2-25)                                            

از آن جایی که فاراد یکای بزرگی است، معمولا ظرفیت را بر حسب میکروفاراد یا پیکو فاراد بیان می کنند.

شکل 25-3، (a) یک خازن صفحه-موازی با بار q و (b) خطوط میدان الکتریکی خازن صفحه-موازی. اگر صفحه ها به اندازه ی کافی به هم نزدیک باشند، میدان الکتریکی بین صفحه های آن یکنواخت است.

 

باردارکردن خازن

یک روش برای باردا کردن خازن، قرار دادن آن در یک مدار الکتریکی با یک باتری است. شکل25-4 (a)، باتریB، کلید S ، خازن C و سیم رابط بین آن ها را نشان می دهد. نمودار طرح کلی این مدار در شکل25-4 (b) نشان داده شده است. اختلاف پتانسیل دو سر باتری برابر با V است. هنگامی که کلید S بسته می شود، صفحه ی h خازن بار مثبت و صفحه ی l خازن بار منفی پیدا می کند. هنگامی که صفحات خازن بدون بار هستند اختلاف پتانسیل دو صفحه خازن صفر خواهد بود و هنگامی که خازن به طور کامل بار دار شود اختلاف پتانسیل بین دو صفحه ی خازن برابر با اختلاف پتانسیل دو سر باتری می شود.

شکل 25-4، (a) یک باتری، صفحه ی h، صفحه ی l و کلید s در یک مدار. (b) نمودار طرح کلی مدار.

 

محاسبه ی ظرفیت خازن

طرح ما برای محاسبه ی ظرفیت خازن به شرح زیر است:

1. فرض می کنیم بار q روی صفحات خازن ذخیره شده است.

2. میدان الکتریکی E بین صفحات را با استفاده از قانون گاوس محاسبه می کنیم:

       (3-25)                                                         

اگر E یکنواخت باشد و جهت آن با جهت بردار dA موازی باشد، می توانیم بنویسیم:

 (4-25)                                                            

3. با داشتن میدان الکتریکی، اختلاف پتانسیل بین صفحات را با استفاده از معادله ی زیر محاسبه می کنیم:

 (5-25)                                                    

اگر ما مسیری را انتخاب کنیم که در خلاف جهت خطوط میدان الکتریکی باشد (از صفحه ی منفی به صفحه ی مثبت) حاصل ضرب E.ds برابر خواهد شد با Eds . بنابراین می توانیم بنویسیم:

 (6-25)                                                          

4. و سرانجام C را از معادله ی 25-1 تعیین می کنیم.

 خازن صفحه موازی

ما فرض می کنیم که صفحات خازن صفحه موازی خیلی به یکدیگر نزدیک باشند (شکل 25-5)، تا از نایکنواختی میدان الکتریکی در لبه ها صرفنظر کنیم. و E را بین صفحات ثابت درنظر می گیریم. با کشیدن یک سطح گاوسی که فقط بار q را روی صفحه ی مثبت دربر دارد، می توانیم بنویسیم:

(7-25)                                                                        

که در آن A مساحت صفحه ی خازن است. با استفاده از معادله ی 25-6، خواهیم داشت:

(8-25)                                                         

که در آن d فاصله ی بین صفحات خازن است و چون E ثابت است می توانیم از داخل انتگرال بیرون بیاوریم. بنابراین ظرفیت خازن با استفاده از رابطه ی q=CV برابر است با:

(9-25)                                                                          

مشاهده می کنیم که ظرفیت خازن متناسب است با شکل هندسی خازن. توجه داشته باشید که ما می توانیم با استفاده از معادله ی بالا یکای دیگری برای ثابت الکترواستاتیکی ɛ0 تعریف کنیم:

(10-25)                                                

در مقایسه با:

(11-25)                                                      

خازن استوانه ای

شکل 25-6، سطح مقطع یک خازن استوانه ای به طول L را نشان می دهد. این خازن از دو استوانه هم محور به شعاع a و b تشکیل شده و بار q روی هر صفحه قرار دارد. ما فرض می کنیم  L>>bبنابراین می توانیم از نایکنواختی میدان در لبه ها صرفنظر کنیم. در این مسئله ما سطح گاوسی را استوانه ای به طول L و شعاع r (شکل ) و هم محور با استوانه ها، طوری انتخاب می کنیم که استوانه مرکزی را دربرگیرد. (شکل25-6). بنابراین سطح گاوسی حاوی بار q است.  با استفاده از معادله ی 25-4، خواهیم داشت:

(12-25)                                                           

که در ان 2πrL مساحت قسمت جانبی سطح گاوسی است و شاری از دو سر استوانه عبور نمی کند. با حل معادله ی بالا برای میدان الکتریکی خواهیم داشت:

(13-25)                                                                     

با قرار دادن معادله ی بالا در معادله ی 25-6، خواهیم داشت:

(14-25)                                         

که در آن از این واقعیت استفاده کردیم که: ds = -dr. با استفاده از رابطه ی C=q/V ظرفیت خازن استوانه ای برابر است با:

(15-25)                                                                

خازن کروی

شکل 25-6، همچنین سطح مقطع یک خازن کروی را نشان می دهد که از دو پوسته ی کروی هم مرکز به شعاع های a و b تشکیل شده. سطح گاوسی در این مسئله کره ای به شعاع r و هم مرکز با پوسته هاست. با استفاده از معادله ی 25-4، می توانیم بنویسیم:

(16-25)                                                            

که در آن 4πr2 مساحت سطح گاوسی کروی است. با حل این معادله برای E خواهیم داشت:

(17-125)                                                                   

با قرار دادن این عبارت در معادله ی 25-6، خواهیم داشت:

(18-25)                              

که در آن از این واقعیت استفاده کردیم که: ds = -dr. با استفاده از رابطه ی C=q/V ظرفیت خازن استوانه ای برابر است با:

(19-25)                                                                    

کره ی منزوی

ما می توانیم یک کره رسانای منزوی تنها به شعاع R را خازنی درنظر بگیریم که صفحه ی دیگر آن کره ای به شعاع بینهایت است. برای پیدا کردن ظرفیت این خازن ابتدا با استفاده از معادله ی 25-19، می نویسیم:

(20-25)                                                                  

اگر b به سمت بینهایت میل کند (b→∞) و R را به جای a قرار دهیم، خواهیم داشت:

(21-25)                                                                      

مشاهده می کنیم که ظرفیت کره بار دار فقط به شعاع کره بستگی دارد.

 

خازن های موازی و متوالی

وقتی ترکیبی از خازن ها در یک مدار وجود دارد، ما می توانیم این ترکیب خازن ها را با یک خازن معادل جایگزین کنیم. و با استفاده از آن مدار را ساده تر کنیم. در اینجا به بررسی دو ترکیب اساسی از خازن می پردازیم.

خازن های موازی

شکل 25-7ف یک مدار الکتریکی با سه خازن که به صورت موازی به به یک باتری متصل شده اند را نشان می دهد. در ترکیب موازی، صفحات سمت چپ خازن ها با سیم رسانا به یکدیگر و صفحات راست خازن ها با سیم رسانا به یکدیگر متصل شده اند. بنابراین اختلاف پتانسیل V هر خازن در ترکیب موازی یکسان است. به طور کلی:

"وقتی یک ترکیب موازی خازن ها به اختلاف پتانسیل V متصل شوند، اختلاف پتانسیل هر خازن نیز برابر V است، و بار کل q ذخیره شده روی خازن ها حاصل جمع بارهای ذخیره شده روی تک تک خازن هاست."

و "وقتی خازن ها به صورت موازی به هم متصل شده اند، می توانیم ترکیب موازی آن ها را با یک خازن معادل که باری برابر با بار کل خازن ها q و اختلاف پتانسیلی برابر با اختلاف پتانسیل خازن ها V دارد جایگزین کنیم."

برای تعیین ظرفیت معادل Ceq شکل، ابتدا بار هر خازن را بدست می آوریم:

(22-25)                                                   

بار کل در ترکیب موازی خازن ها برابر است با:

(23-25)                                                 

ظرفیت خازن معادل با بار کل q و اختلاف پتانسیل V برابر است با:

(24-25)                                                            

ما این نتیجه را می توانیم برای n خازن بسط دهیم:

(25-25)                                                                     

بنابراین برای پیدا کردن ظرفیت معادل در یک ترکیب موازی، ما باید ظرفیت تک تک خازن ها را با یکدیگر جمع کنیم.

خازن های متوالی

شکل25-8، سه خازن را که به صورت متوالی به یک باتری متصل شده اند را نشان می دهد. همان طور که از اسم آن مشخص است، این خازن ها به صورت متوالی سیم کشی شده اند (یکی بعد از دیگری) و اختلاف پتانسیل V در دو انتهای مجموعه به کار رفته است.

"وقتی یک ترکیب متوالی خازن ها به اختلاف پتانسیل V متصل شوند، بار خازن ها یکسان و برابر با q خواهد بود و حاصل جمع اختلاف پتانسیل های تک تک خازن ها برابر با اختلاف پتانسیل V به کار رفته در دو انتهای مجموعه است."

در خازن های متوالی باردار شدن هر خازن باعث باردار شدن خازن بعدی می شود. با توجه به شکل، هنگامی که باتری برای اولین بار متصل می شود، بار q را روی صفحه ی پایینی خازن 3 ایجاد می کند و این بارها، بارهای منفی را از صفحه بالایی خازن دفع کرده، باعث می شوند بار صفحه ی بالایی خازن +q شود. بارهای منفی دفع شده به صفحه ی پایینی خازن 2 رفته و در آنجا جمع می شود و به همین ترتیب تمام خازن ها باردار می شوند.

"وقتی خازن ها به صورت متوالی به هم متصل شده اند، می توانیم ترکیب متوالی آن ها را با یک خازن معادل که باری برابر با بار  خازن ها q و اختلاف پتانسیلی برابر با اختلاف پتانسیل کل خازن ها V دارد جایگزین کنیم."

برای تعیین ظرفیت معادل Ceq شکل، ابتدا اختلاف پتانسیل هر خازن را بدست می آوریم:

(26-25)                                                       

اختلاف پتانسیل کل V مجموعه، تولید شده توسط باتری برابر است با حاصل جمع اختلاف پتانسیل تک تک خازن ها:

(27-25)                                                

ظرفیت معادل برابر است با:

(28-25)                                                              

یا:

(29-25)                                                               

با بسط دادن این نتیجه برای n خازن، خواهیم داشت:

(30-25)                                                                     

بنابراین در ترکیب متوالی ظرفیت معادل همیشه از ظرفیت کوچکترین خازن کمتر است.

 

انرژی ذخیره شده در میدان الکتریکی

برای با دار کردن خازن، کار باید توسط عامل خرجی انجام شود. برای مثال، برای یک خازن بدون بار، تصور کنید شما با یک موچین الکترون را تک تک از یک صفحه خازن به صفحه دیگر می برید. میدان الکتریکی که بین صفحات خازن ایجاد می شود، جهتی دارد که با حرکت بار های بیشتر مخالفت می کند. بنابراین بارهای انباشته روی خازن شما را مجبور می کنند برای انتقال بارهای دیگر کار بیشتری انجام دهید. توجه داشته باشید که در عمل این کار توسط باتری انجام می شود.  بنابراین کار انجام شده برای باردار کردن خازن به صورت انرژی پتانسیل الکتریکی U در میدان الکتریکی بین صفحات خازن ذخیره می شود. و این انرژی را می توانیم با تخلیه خازن بازیابی کنیم.

فرض کنید که بار qˊ از یک صفحه به صفحه ی دیگر خازن منتقل می شود.اختلاف پتانسیل خازن در این حالت برابر است با qˊ/C. کار مورد نیاز برای این انتقال برابر است با:

(31-25)                                                              

کار لازم برای باردار کرن خازن به مقدار نهایی q برابر است با:

(32-25)                                                      

بنابراین انرژی پتانسیل ذخیره شده در خازن برابر است با:

(33-25)                                                                         

معادله ی بالا با استفاده از معادله ی 25-1، به صورت زیر نوشته می شود:

(34-25)                                                                      

بنابراین "انرژی پتانسیل یک خازن باردار در میدان الکتریکی بین صفحات آن ذخیره می شود."

چگالی انرژی

در یک خازن صفحه موازی، با چشم پوشی از نایکنواختی در لبه ها، مقدار میدان الکتریکی در هر نقطه بین دو صفحه یکسان است. بنابراین چکالی انرژی u (انرژی پتانسیل بر واحد حجم) بین صفحات خازن باید یکنواخت باشد. اگر Ad حجم بین صفحات خازن باشد، چگالی انرژی برابر است با:

(35-25)                                                                    

با استفاده از معادله ی 25-34، خواهیم داشت:

(36-25)                                                                    

چون V/d برابر است با بزرگی میدان الکتریکی، می توانیم بنویسیم:

(37-25)                                                                      

اگر چه ما این معادله را برای خازن صفحه موازی بدست آوردیم، اما به طور کلی برای هر میدان الکتریکی صادق است. اگر میدان الکتریکی E در یک نقطه از فضا وجود داشته باشد، ما می توانیم تصور کنیم که چگالی انرژی پتانسیل آن نقطه از معادله ی 25-37، بدست می آید.

 

خازن با دی الکتریک

اگر شما فضای بین صفحات خازن را با دی الکتریک، که ماده ای عایق مانند نفت یا پلاستیک است، پر کنید چه اتفاقی برای خازن می افتد؟ مایکل فارادی با استفاده از تجهیزات ساده ای فهمید که ظرفیت خازن با فاکتور κ که ثابت دی الکتریک ماده ی عایق نامیده می شود، افزایش پیدا می کند. اثر دیگر معرفی دی الکتریک ها محدود کردن اختلاف پتانسیلی است که می توان بین دو صفحه خازن به کار برد، که پتانسیل شکست Vmax نامیده می شود. اگر اختلاف پتانسیل از این مقدار بالاتر برود، دی الکتریک درهم می شکند و یک مسیر رسانا بین دو صفحه تشکیل می دهد. هر دی الکتریک ویژگی دیگری به نام استقامت دی الکتریک دارد که بیشینه میدان الکتریکی است که دی الکتریک می تواند بدون درهم شکستن تحمل کند. جدول 25-1.

  

شکل 25-9، (a) اختلاف پتانسیل بین دو صفحه ی خازن ثابت نگه داشته می شود. (b) بار روی صفحه های خازن ثابت نگه داشته می شود. 

 

با توجه به معادله ی 25-21، ظرفیت هر خازنی را می توان به صورت زیر نوشت:

(38-25)                                                                        

که در آن  بعد طول دارد. برای مثال برای یک خازن صفحه موازی . فارادی کشف کرد که اگر دی الکتریک به طور کامل بین دو صفحه ی خازن را پر کند، ظرفیت خازن برابر است با:

(39-25)                                                                 

که در آن Cair ظرفیت خازن هنگامی که فقط هوا بین صفحاتش قرار دارد است. در شکل 25-9 (a) اختلاف پتانسیل بین دو صفحه خازن مقدار ثابت V است، هنگامی که دی الکتریکی را بین صفحات خازن قرار می دهیم بار روی صفحات با فاکتور κ افزایش پیدا می کند، بارهای اضافی توسط باتری به خازن تحویل داده می شود. در شکل 25-9 (b) باتری وجود ندارد، و بنابراین وقتی دی الکتریک بین صفحات خازن قرار می گیرد، بار q باید ثابت بماند، پس اختلاف پتانسیل بین صفحات خازن با فاکتور κ کاهش پیدا می کند.

با توجه به معادله ی C=q/V مشاهده می کنیم که در هر دو مورد ظرفیت خازن با فاکتور κ افزایش پیدا می کند. به طور کلی:

(40-25)                                                                    

"در ناحیه ای که به طور کامل با دی الکتریکی با ثابت κ پر شده است. تمام معادلات الکترواستاتیک که شامل ثابت گذردهی ɛ0 هستند با قرار دادن κɛ0 به جای ɛ0 باید اصلاح شوند."

برای مثال، میدان الکتریکی تولید شده توسط با نقطه ای درون یک دی الکتریک به صورت زیر داده می شود:

(41-25)                                                                         

چون همیشه κ بزرگتر از یک است، برای توزیع بار های ثابت، دی الکتریک میدان الکتریکی را ضعیف تر می کند.

 

دی الکتریک ها از دید اتمی

وقتی یک دی الکتریک را در میدان الکتریکی قرار می دهیم چه اتفاقی برای اتم ها و مولکول های آن می افتد؟ دو امکان بسته به نوع مولکول ها وجود دارد:

1.  دی الکتریک های قطبی: مولکول های بعضی از دی الکتریک ها مانند آب، گشتاور دو قطبی دائمی دارند، در این قبیل مواد (که دی الکتریک های قطبی نامیده می شوند)، گشتاور دو قطبی تمایل دارد در جهت میدان الکتریکی قرار گیرد شکل 25-10. به دلیل حرکت تصادفی مولکول ها و تنه زدن به یکدیگر جهت گیری به سمت میدان به طور کامل صورت نمی گیرد، اما با افزایش قدرت میدان کامل تر می شود. جهت گیری گشتاور دوقطبی ها یک میدان الکتریکی تولید می کند که بزرگی آن کمتر از میدان الکتریکی خارجی و در جهت مخالف آن است.

شکل 25-10، (a) مولکول ها با گشتاور دوقطبی دائمی (جهت گیری مشخصی ندارند). (b) مولکول های دوقطبی در میدان الکتریکی.

 

2.  دی الکتریک های غیر قطبی: صرفنظر از اینکه مولکول ها گشتاور دوقطبی دائمی داشته باشند، مولکول ها هنگامی که در یک میدان الکتریکی خارجی قرار می گیرند یک گشتاور دو قطبی القایی بدست می آورند. شکل 25-11. این اتفاق به این دلیل رخ می دهد که میدان الکتریکی مولکول ها را می کشد، و کمی مرکز بار های مثبت و منفی را از هم جدا می کند. شکل 25-11 (c) نشان می دهد که بارهای القایی سطحی یک میدان الکتریکیEˊ در جهت مخالف میدان خارجی E0 تولید می کنند. میدان الکتریکی برایند درون دی الکتریک حاصل جمع برداری این دو میدان است، همان طور که از شکل پیداست این میدان هم جهت با میدان الکتریکی خارجی و کوچکتر از آن است.

هر دو میدان الکتریکی تولید شده توسط بارهای سطحی و میدان الکتریکی تولید شده توسط گشتاور دوقطبی دائمی، به روشی مشابه باعث کاهش میدان الکتریکی خارجی شده، و اثر هر دو ضعیفتر کردن بین صفحات خازن است.

دی الکتریک ها و قانون گاوس

در گفته های قبلی در باره ی قانون گاوس، ما فرض کردیم که بارها در خلا قرار دارند. حالا ما باید قانون گوس را در حضور دی الکتریک ها اصلاح کنیم. شکل 25-12 (a) یک خازن صفحه موازی را بدون دی الکتریک نشان می دهد. اگر مساحت هر یک از صفحه ها برابر با  Aباشد، با به کار گیری یک سطح گاوسی که یکی از صفحات را در بر می گیرد و بار q درون آن قرار دارد و استفاده از قانون گاوس میدان الکتریکی E0 بین صفحات خازن بدون دی الکتریک برابر است با:

(42-25)                                                             

یا:

(43-25)                                                                        

شکل 25-12 (b) همان خازن قبلی است که یک دی الکتریک با ثابت κ درون آن قرار گرفته، با به کار گیری سطح گاوسی مشابه با قسمت قبلی، مشاهده می کنیم که این سطح گاوسی بار +q را که روی صفحه بالایی خازن قرار دارد و بار qˊ  را که روی سطح بالایی دی الکتریک قرار دارد را در بر می گیرد. بار های روی صفحه رسانا بار های آزاد نامیده می شوند چون می توانند با تغییر پتانسیل الکتریکی صفحه، حرکت کنند. در حالی که بارهای القا شده روی سطح دی الکتریک آزاد نیستند زیرا نمی توانند از آن سطح حرکت کنند. بار خالص محصور در سطح گاوسی برابر است q – qˊ  بنابراین با استفاده از قانون گاوس می توانیم بنویسیم:

(44-25)                                                        

یا:

(45-25)                                                                      

اثر دی الکتریک ضعیفتر کردن میدان الکتریکی با فاکتور κ است:

(46-25)                                                                   

با مقایسه دو معادله 25-45 و 25- 25-46 نتیجه می گیریم که:

(47-25)                                                                       

با قرار دادن مقدار q – qˊ  از معادله ی 25-47، در معادله ی 25-44، می توانیم قانون گاوس را به شکل زیر بنویسیم:

(48-25)                                                                  

اگرچه این معادله برای خازن صفحه موازی بدست آمد ولی به طور کلی معتبر است. توجه داشته باشید که:

1. انتگرال شار حالا شامل κE، نه فقط E. بردار  ɛ0κEجابه جایی الکتریکی D نامیده می شود، بنابراین معادله ی 25-48 می تواند به شکل زیر نوشته شود:

(49-25)                                                            

2. بار q محصور در سطح گاوسی حالا بار آزاد درنظر گرفته می شود. بار القایی عمدا نادیده گرفته می شود، چون با درنظر گرفتن ثابت دی الکتریک در معادله ی، محاسبه شده است.

3. توجه داشته باشید که κ باید درون انتگرال نگه داشته شود تا در مواقعی که κ (داخل سطح گوسی) ثابت نیست بتوانیم میدان الکتریکی را محاسبه کنیم.

 

شکل 25-12، (a) سطح گاوسی برای یک خازن صفحه - موازی بدون دی الکتریک (b) همان خازن و سطح گوسی با دی الکتریک

 

شکل 25-1، انواع خازن ها.

 

شکل 25-2، دو رسانای منزوی با بار مساوی و مخالف یک خازن تشکیل می دهند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 25-5، صفحه های باردار یک خازن و سطح گاوسی نقطه چین قرمز.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 شکل 25-6، سطح مقطع یک خازن استوانه ای.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 شکل 25-7، (a) ترکیب خازن ها به صورت موازی. (b) خازن معادل با ترکیب (a).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 25-8، (a) ترکیب خازن ها به صورت متوالی. (b) خازن معادل با ترکیب (a).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 جدول 25-1، خواص دی الکتریک ها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 25-11، (a) یک دی الکتریک غیر قطبی. (b) با به کار بردن میدان الکتریکی توسط صفحات باردار خازن، باعث تغییر شکل و جداشدن مرکز بارهای مثبت و منفی مولکول ها می شود. (c) این جدایی باعث ایجاد بار روی صفحات خازن و ایجاد میدان الکتریکیEˊ می کند.