4.2  KONDENSATORENS KAPASITANS

PERMITTIVITETEN - 

RELATIVE PERMITTIVITETEN

Permittiviteten til en kondensator sier hvor godt det isolerende stoff som skiller kondensatorplatene isolerer.

Permittiviteten er flatetetthet dividert på elektrisk feltstyrke.  Se formel   4.1.11.

Hvis dielektrikumet er vakuum  blir permittiviteten:

                        e _o=8,854^.10^-12 F/m

Permittiviteten for vakuum finnes når en tar en kondensator med plateareal på 1 m² og plateavstanden 1 m.

Hvis det benyttes annet dielektrikum enn vakuum får vi en konstant permittivitet .

For å finn permittiviteten for et dielektrikum må vi gange permittiviteten for vakuum e_o  med den relative permittiviteten e_r.

                                                                            4.2.1

            e        permittiviteten    (F/m)

            e_o        permittiviteten for vakuum  (F/m)  (8,854^.10^-12 F/m)

            e_r         relative permittiviteten

Hvis en kondensator har et dielektrikum av Bakelitt har det en relativ permittivitet på

e_r =3,5.  Det vil si at permittiviteten er 3,5 ganger så høy som for vakuum.

Den relative permittiviteten e_r er et ubenevnt forholdstall. 

De relative permittivitetene til de forskjellige dielektrikum finnes i tabell.  Se tabell

KAPASITANS

Kapasitansen er en konstant verdi avhengig av ladningen Q mellom platene og spenningen U over platene.

                        C-konstant verdi for en kondensator

                                                                                  4.2.2

            C         kapasitans   (F)  (Farad)

            Q         ladning   (C)

            U         spenning over kondensatorplatene  (V)

Kapasitansen 1 F får vi når platene til en kondensator har en ladning 1 C og spenning  1 V.

KAPASITANSEN TIL EN PLATEKONDENSATOR

Kapasitansen til en platekondensator er forholdet mellom permittiviteten, arealet til platene og avstanden mellom platene.  Dette utledes ved formlene:

for flatetetthet

            I                                  eller                            (4.1.8)

og for elektrisk feltstyrke

            II                                eller                             (4.1.6)

samt formelen for konstant permittivitet

            III                                                                                  (4.1.11)

 og formelen for kapasitans   (4.2.2)

 I+II+III           

                                                                                            4.2.3

            C         kapasitansen    (F)

            e           permittiviten   (F/m)

            A         platearealet til kondensatorplatene   (m²)

            s          avstanden mellom kondensatorplatene   (m)

EKSEMPEL  4.2.1

En kondensator med plateareal på 0,8 m² har en avstand mellom platene på 0,6 mm.   Dielektrikumet er av bakelitt.

a)         Hva blir kondensatorens permittivitet?

b)         Finn kondensatorens kapasitans.

Løsning:

 a)         Permittiviteten:

b)         Kapasitans: