Kerja untuk mengubah Padatan Dielektrik

                Lempengan bahan dielektrik isotrop yang diletakkan diantara keeping penghantar

                                   

kapasitor keeping-sejajar.

            Luas permukaan A dari keeping kapsasitor memiliki dimensi linier yang jauh lebih besar dibandingkan dengan jarak antara kedua keeping l. beda potensial εpada keeping dapat dipertahankan oleh sebuah baterai.                                                                                                                   Efek dari beda potensial pada keeping adalah menimbulkan medan listrik antara keeping dengan intensitas listrik E. Intensitas listrik yang hampir seraba sama yang timbul diantara kedua keeping itu ialah:

                                                E=                  

            Selanjutnya satu keeping bermuatan +Z dan keeping yang lain –Z. Bila muatan kapasitor diubah sejumlah infinitesimal dZ,kerja :

                                               dW = ε dZ                                                                                                                                                = E l dZ    

            Muatan Z pada keeping sama dengan

                                                Z= D A

            Dengan perpindahan listrik. Jadi,

                                                dW= A l E dD                                                                                                                                         = V E dD

            dengan V menyatakan volume bahan dielektrik

            Jika П menyatakan momen listrik total dari bahan ( yang diandaikan isotrop), atau polarisasinya, maka hubungannya adalah

                                                D=  E +     

            Dengan  menyatakan permitivitas ruang hampa dan П menyatakan polarisasi  total (atau momon dwikutub total. Jadi

                                                d W = V  E dE + E dП

            Suku pertama adalah kerja yang diperlukan untuk menambah intensitas listrik dengan dE dan akan muncul sekalipun ruang antara kedua keeping kapasitor itu hampa. Suku kedua menyatakan kerja yang diperlukan untuk menaikkan polarisasi dielektrik sejumlah dП, suku ini menjadi nol jika di antara keeping-kapasitor tidak terdapat bahan. Kita hanya memperhatikan perubahan yang timbul pada bahan yang disebabkan oleh kerja pada atau oleh bahan dielektrik ( yaitu sisitemnya), dan bukan kerja yang dilakukan untuki mengubah medan listrik. Akibatnya, kerja neto pada dielektrik adalah:

                                                dW= E dП

            Walaupun  penjabaran ini khusus untuk hal dielektrik dalam kapasitor keeping sejajar, hasilnya berlaku umum untuk dielektrik dalam medan listrik serba sama. Jika E diukur dalam volt per meter dan П dalam coloumb-meter, makak kerja dinyatakan dalam joule. Jika polarisasi diubah sejumlah tertentu darii menjadi Пf kerjanya ialah:

Add caption

                                                W =  dП

            Percobaan pada bahan dielektrik dilaksanakan pada cuplikan yang bentuknya sedemikian hingga medan E seraba sama. Untuk dielektrik padatan, keeping kapasitornya merupakan bidang datar dan sejajar , yang bisa berbentk bundar atau segiempat. Keeping kapasitor untuk dielektrik cairan atau gas berupa silinder tegak sesumbu. Tidak bergantung pada penataan elektrodenya, harus ada electrode pemandu yang terpasang di luar daerah penataan elektode pengukur. Elektrode pemandu ini mengurangi “ sumbatan” medan listrik pada pinggiran electrode pengukur.