Określ, ile razy wzrosła pojemność kondensatora płaskiego, po włożeniu płytki wykonanej z dielektryka o stałej dielektrycznej εr pomiędzy jego płytki. Przyjmij, że początkowo był on wypełniony powietrzem, a jego pojemność wynosiła
oraz że płytka jest ustawiono symetrycznie między okładkami kondensatora, w taki sposób, że zajmuje połowę przestrzeni między nimi.
DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy zmianę pojemności elektrycznej:
Połączenie szeregowe:
Pojemność wzrośnie
razy.
Pojemność kondensatora płaskiego wyraża wzór
, gdzie
– stała elektrostatyczna,
– stała dielektryczna (dla próżni wynosi ona 1),
– powierzchnia okładek kondensatora,
– odległość między okładkami.
Zauważ, że ukazany kondensator można przedstawić jako trzy kondensatory połączone równolegle, z których dwa zewnętrzne są próżniowe, a trzeci - środkowy jest wypełniony dielektrykiem. W takim rozumowaniu powierzchnia okładek tych kondensatorów jest taka sama, a odległość między ich okładkami ulega zmianie. W przypadku zewnętrznych kondensatorów odległość stanowi
początkowej odległości.
W przypadku łączenia szeregowe kondensatorów, odwrotność pojemności zastępczej jest równa sumie odwrotności pojemności poszczególnych kondensatorów.
Uwaga: Na rysunku zaznaczono przewody łączące powstałe kondensatory dla czytelności schematu, jednakże płytki są wyznaczane przez granicę ośrodków dielektryk-powietrze.