Διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά

Ως διηλεκτρικό ορίζεται ένα μη αγώγιμο υλικό που δεν επιτρέπει στο ρεύμα να το διαρρέει. Το υλικό που χρησιμοποιείται σε αυτές τις διηλεκτρικές πλάκες δεν επιτρέπει τη μεταφορά ρεύματος. Χρησιμοποιούνται σε πολλές ηλεκτρικές συσκευές για τον περιορισμό της ροής του ρεύματος. Οι διηλεκτρικές πλάκες δεν επιτρέπουν τη ροή του ρεύματος γιατί δεν διαθέτουν κανενός είδους φορέα φορτίου, λόγω του οποίου λειτουργούν και ως μονωτικά σε συσκευές. Οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά είναι ένας συνδυασμός όπου πολλές διηλεκτρικές πλάκες ενώνονται μία προς μία σε μια σειρά.

Διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά 

Οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά μπορούν να οριστούν ως ένας συνδυασμός που δεν επιτρέπει τη ροή ηλεκτρονίων, λόγω του οποίου το ηλεκτρικό ρεύμα δεν ρέει μέσα από αυτές. Σε αντίθεση με άλλα αγώγιμα υλικά, οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά δεν έχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια για να διευκολύνουν τη ροή του ρεύματος.

Σε αυτές τις διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά, μια διπολική ροπή προκαλείται από το εξωτερικά εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό το ηλεκτρικό πεδίο προσαρμόζει τα μόρια των διηλεκτρικών πλακών με τη σειρά, λόγω της οποίας όλα τα μόρια αρχίζουν να ρέουν προς την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου. Έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας διπολικής ροπής και αυτή η διπολική ροπή αρχίζει να αντιτίθεται στο εξωτερικά εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Σημαίνει ότι το ηλεκτρικό πεδίο διατάσσει τα μόρια στην ακολουθία με τη δύναμή του, και κατά συνέπεια, αυτά τα μόρια ασκούν δύναμη στην αντίθεση αυτού του ηλεκτρικού πεδίου. Ωστόσο, η εφαρμοζόμενη δύναμη της διηλεκτρικής πλάκας σε σειρά δεν σταματά τη ροή του ηλεκτρικού πεδίου. Απλώς μειώνει την ποσότητα του ηλεκτρικού πεδίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά χρησιμοποιούνται για τη μείωση της ποσότητας του ηλεκτρικού πεδίου.

Παραδείγματα διηλεκτρικών πλακών σε σειρά 

Το δίπολο που δημιουργείται σε διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά έχει ως αποτέλεσμα την αντίθεση του ηλεκτρικού πεδίου. Αυτή η αντίθεση στο ηλεκτρικό πεδίο ονομάζεται πόλωση. Έτσι, όλα τα πολωτικά αντικείμενα είναι παραδείγματα διηλεκτρικών πλακών σε σειρά. Οι πλάκες χρησιμοποιούνται συνήθως για να περιορίσουν τη ροή ρεύματος σε οποιαδήποτε συσκευή και να μειώσουν την ποσότητα του ρεύματος που ρέει μέσα από αυτήν. Πορσελάνη, πλαστικό, οξείδια μετάλλων, μαρμαρυγία, γυαλί κ.λπ., είναι παραδείγματα διηλεκτρικών. Ένας πυκνωτής παράλληλης πλάκας είναι ένα παράδειγμα που χρησιμοποιεί δύο διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά. Τα διηλεκτρικά υλικά υπάρχουν σε τρεις διαφορετικές μορφές.

• Διηλεκτρικά σε στερεά μορφή:μαρμαρυγία, πλαστικό, γυαλί, κεραμικό
• Διηλεκτρικά σε υγρή μορφή:Απεσταγμένο νερό
• Διηλεκτρικά σε αέρια μορφή:κενό, αέριο άζωτο, αέριο υδρογόνο και ξηρός αέρας.

Ιδιότητες διηλεκτρικών πλακών σε σειρά 

Ας κατανοήσουμε τις διαφορετικές ιδιότητες των διηλεκτρικών πλακών σε σειρά.

• Στις διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά, το ενεργειακό χάσμα είναι πολύ μεγάλο, λόγω του οποίου περιορίζει μεγάλες ποσότητες ροής ρεύματος.
• Ο συντελεστής θερμοκρασίας με βάση την αντίσταση είναι πολύ χαμηλός και μερικές φορές κυμαίνεται αρνητικά σε αυτές τις διηλεκτρικές πλάκες. Από την άλλη πλευρά, η μονωτική ικανότητα αυτών των διηλεκτρικών πλακών είναι πολύ υψηλή και μεγάλη.
• Η αντίσταση και η ειδική αντίσταση των διηλεκτρικών πλακών σε σειρά είναι πολύ υψηλές, λόγω των οποίων χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ηλεκτρικές συσκευές.
• Η δύναμη έλξης μεταξύ των ηλεκτρονίων των διηλεκτρικών πλακών σε σειρά είναι πολύ υψηλή, λόγω της οποίας μπορούν να περιορίσουν μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικού πεδίου.
• Η αγωγιμότητα των διηλεκτρικών πλακών σε σειρά είναι πολύ χαμηλή και κυμαίνεται αρνητικά. Λόγω αυτού, χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό της υψηλής ροής ρεύματος σε ηλεκτρονικές συσκευές.

Μονωτικές ιδιότητες διηλεκτρικών πλακών σε σειρά 

Ας κατανοήσουμε τις διαφορετικές παραμέτρους που δείχνουν ότι οι διηλεκτρικές πλάκες που τοποθετούνται σε σειρά έχουν υψηλή μονωτική ικανότητα.

• Η τάση διάσπασης της διηλεκτρικής πλάκας σε σειρά
• Διαπερατότητα και αγωγιμότητα του υλικού που χρησιμοποιείται σε διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά

Εφαρμογές διηλεκτρικών πλακών σε σειρά 

Ας κατανοήσουμε τις διάφορες εφαρμογές των διηλεκτρικών πλακών σε σειρά.

Οι διηλεκτρικές πλάκες χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ρεύματος και φορτίων. Τα ηλεκτρόνια των διηλεκτρικών πλακών σε σειρά συνδέονται με υψηλή δύναμη έλξης, λόγω της οποίας μπορούν να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες φορτίου για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αν και οι ιδιότητες αυτών των διηλεκτρικών πλακών είναι παρόμοιες με τους μονωτές, οι μονωτές περιορίζουν το φορτίο μην αφήνοντάς το να ρέει μέσα από αυτά. Αντίθετα, οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά περιορίζουν το ρεύμα αποθηκεύοντας τη μεγάλη ποσότητα φόρτισης. Λόγω αυτού του παράγοντα, διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές τις χρησιμοποιούν για να περιορίσουν ένα μεγάλο ποσό φόρτισης αποθηκεύοντάς το.

• Οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά με υψηλή διαπερατότητα χρησιμοποιούνται σε συσκευές που βασίζονται σε ημιαγωγούς.
• Οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά χρησιμοποιούνται σε ηλεκτροστατικά, τα οποία λειτουργούν ηλεκτροστατικά, παρόμοια με τους μαγνήτες.

Συμπέρασμα 

Οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά λειτουργούν ως μονωτές, αλλά δεν είναι μονωτές. Το καλύτερο πράγμα για τις διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά είναι ότι διευκολύνουν τη δημιουργία διπολικών ροπών με λιγότερες απώλειες ενέργειας. Ωστόσο, τα ηλεκτρόνια των διηλεκτρικών πλακών έλκονται σε μεγάλο βαθμό αλλά δεν είναι τόσο δεσμευμένα όσο ένας μονωτήρας. Λόγω αυτού, οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά μπορούν να αποθηκεύσουν το φορτίο ενώ οι μονωτές περιορίζουν. Οι διηλεκτρικές πλάκες σε σειρά χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές όπου απαιτείται αποθήκευση μεγάλης ποσότητας φόρτισης και αντίστασης ρεύματος.