تغییر انرژی خازن با دیالکتریک
وقتی خازن از باتری جدا شده است، بار روی صفحات آن ثابت میماند. انرژی اولیه خازن با رابطه $E = \frac{1}{2} \frac{Q^2}{C}$ داده میشود.
با وارد کردن دیالکتریک، ظرفیت خازن به $C' = KC$ افزایش مییابد که $K$ ضریب دیالکتریک است. انرژی جدید خازن به $E' = \frac{1}{2} \frac{Q^2}{C'} = \frac{E}{K}$ کاهش مییابد.
در اینجا $K = 5$ است، پس انرژی جدید $\frac{1}{5}$ انرژی اولیه است. یعنی انرژی ذخیره شده 80 درصد کاهش مییابد.
این کاهش انرژی به این دلیل است که هنگام وارد کردن دیالکتریک، نیرویی بین صفحات خازن و دیالکتریک ایجاد میشود که باعث میشود دیالکتریک به داخل خازن کشیده شود. کار انجام شده توسط این نیرو برابر با کاهش انرژی خازن است.
یادآوری ایمنی: در انجام آزمایشهای مربوط به خازنها، اطمینان حاصل کنید که خازنها قبل از دست زدن به آنها کاملاً تخلیه شده باشند.
