/ / Диелектрична чувствителност и пропускливост

Диелектрична чувствителност и пропускливост

Явления като диелектрикподатливостта и пропускливостта се срещат не само във физиката, но и в обикновения живот. В тази връзка е необходимо да се определят ценностите на тези явления в науката, тяхното влияние и приложение в обикновения живот.

Определяне на напрежението

Напрежението е векторно количество вфизика, която се изчислява от силата, влияеща на единичния положителен заряд, разположен в изследваната точка на полето. След като диелектрикът е поставен във външно електростатично поле, той придобива диполен момент, с други думи, той става поляризиран. За количественото описание на поляризацията в диелектрик се използва поляризация - векторен физически индикатор, изчислен като диполен момент на диелектричния обем.

диелектрична чувствителност

Вектор на напрежение след преминаване през лицетомежду два диелектрика претърпява подобна на скок промяна, като по този начин причинява смущения по време на изчисляването на електростатичните полета. В тази връзка се въвежда допълнителна характеристика - векторът на електрическото изместване.

Използвайки диелектрична константа можетеразберете колко пъти диелектрикът може да отслаби външно поле. За най-рационалното обяснение на електростатичните полета в диелектриците се използва вектор на електрическо изместване.

Основни определения

Абсолютна диелектрична константа на средатае коефициент, който е включен в математическата нотация на закона на Кулом и уравнението за връзката на силата на електрическото поле и електрическата индукция. Абсолютната диелектрична константа може да бъде представена като произведение на относителен индикатор за диелектричната константа на средата и постоянното електричество.

Диелектрична чувствителност, нареченаполяризируемостта на веществото е физическо количество, способно да се поляризира под въздействието на електрическо поле. Той също е линеен коефициент на свързване на външно електрическо поле с поляризация на диелектрик в малко поле. Формулата за диелектрична възприемчивост се записва, както следва: X = na.

В повечето случаи диелектриците имат положителна диелектрична чувствителност и тази стойност е безразмерна.

диелектрична чувствителност и пропускливост

Фероелектричността е физическаявление, което присъства в определени кристали, наречени фероелектрици, при определени температурни стойности. Той се състои във появата на спонтанна поляризация в кристал дори без външно електрическо поле. Разликата между фероелектриците и пироелектриците е, че в определени температурни диапазони кристалната им модификация се променя и случайната поляризация изчезва.

Електриците на място не се държат като проводници, т.е.те обаче имат общи черти. Диелектрикът се различава от проводника в отсъствието на свободно заредени носители. Те присъстват там, но в минимални количества. В проводник електрон, който се движи свободно в металната кристална решетка, ще се превърне в такъв носител на заряд. Електроните в диелектрик обаче се свързват със собствените си атоми и не могат лесно да се движат. След като диелектриците се въвеждат в полето с електричество, в него се появява електрификация, подобно на проводник. Разликата от диелектрика е, че електроните не се движат свободно по целия обем, тъй като тече в проводник. Въпреки това, под въздействието на външно електрическо поле, от вътрешната страна на молекулата на веществото възниква леко изместване на зарядите: положителните ще бъдат изместени по посока на полето, а отрицателните ще бъдат изместени.

В тази връзка повърхността придобиваопределена такса. Процедурата за поява на заряд на повърхността на вещество под въздействието на електрически полета се нарича поляризация на диелектрика. Ако в хомогенна и неполярна диелектрика с определена концентрация на молекули всички частици са еднакви, тогава поляризацията също ще бъде същата. И в случай на диелектрична податливост на диелектрик, тази стойност ще бъде безразмерна.

Обвързани такси

По причине процесса поляризации в объёме диелектрични вещества се появяват некомпенсирани заряди, наречени поляризирани или свързани. Частиците, притежаващи тези заряди, присъстват в зарядите на молекулите и под въздействието на външно електрическо поле се изместват от равновесното положение, без да напускат молекулата, в която се намират.

Свързаните заряди се характеризират с повърхностплътност. Диелектричната чувствителност и пропускливост на средата определя колко пъти силата на свързване на два електрически заряда в пространството е по-малка от един и същ индикатор във вакуум.

връзка между пропускливостта и чувствителността

Относителна чувствителност към въздуха ипропускливостта на повечето други газове при стандартни условия е близка до единство (поради малката равнина). Относителната диелектрична чувствителност и пропускливост във фероелектриците е десетки и стотици хиляди на повърхността на разделяне на двойка диелектрици с различни стойности на абсолютна пропускливост и чувствителност на веществото, както и еднакви тангенциални компоненти между тях.

Сред много практични ситуациисрещат с прехода на ток от метално тяло в околния свят, докато специфичната проводимост на последното е няколко пъти по-малка от проводимостта на това тяло. Подобни ситуации могат да възникнат например по време на преминаване на ток през метални електроди, заровени в земята. Често използвайте стоманени електроди. Ако задачата е да се определи диелектричната чувствителност на стъклото, тогава задачата ще бъде до известна степен усложнена от факта, че това вещество има свойство на йонна релаксация, поради което се появява леко забавяне.

На границата на чифт диелектрици с различнипропускливости при наличието на външно поле се появяват поляризационни заряди с различни индекси с различна плътност на повърхността. Така се получава ново условие за пречупването на полевата линия по време на прехода от диелектрик към друг.

Законът на пречупване в случай на поточни линии по своята форма може да се счита подобен на закона за пречупване на линиите на преместване по лицето на две диелектрици в електростатични полета.

формула на диелектрична чувствителност

Всяко тяло и вещество на околния свят имаопределени електрически свойства. Причината за това се крие в молекулярната и атомната структура - наличието на заредени частици, които са във взаимосвързано или свободно състояние.

Ако външното поле не влияе на веществото, тогава е таковачастите са разположени, балансиращи се една в друга в общия обем, без да създават допълнителни електрически полета. Ако има приложение на електрическа енергия отвън, ще се появи преразпределение на зарядите вътре в съществуващите молекули и атоми, което ще доведе до появата на собствено вътрешно поле, което ще бъде насочено към външното.

Когато посочите приложеното външно поле като E0 и вътрешното E ", тогава цялото поле E ще бъде сборът от тези стойности.

Всички вещества в електричеството обикновено се делят на:

  • проводници;
  • диелектрици.

Тази класификация съществува отдавна, но не е напълно точна, тъй като науката отдавна е открила тела с нови или комбинирани свойства на материята.

Ръководства

Проводимите вещества могат да бъдатсреди, в които има безплатни такси. Металите често се считат за такива материали, тъй като тяхната структура предполага постоянно присъствие на свободни електрони, които могат да се движат в цялата кухина на веществото. Диелектричната чувствителност на средата ви позволява да бъдете участник в термичния процес

диелектрична константа и чувствителност на материята

Ако проводникът е изолиран от влияниетовъншно електрическо поле, тогава вътре в него се появява баланс между положителни и отрицателни заряди. Това състояние веднага изчезва, когато в електрическо поле се появи проводник, който преразпределя заредените частици със своята енергия и провокира появата на небалансирани заряди с положителни и отрицателни стойности на външната повърхност

Това явление се нарича електростатична индукция. Зарядите, появяващи се под действието му върху металната повърхност, се наричат ​​индукционни заряди.

Индукционни заряди, генерирани в проводникасъздават собствено поле, което компенсира влиянието на външното поле вътре в проводника. В тази връзка индикаторът за общото общо електростатично поле ще бъде компенсиран и равен на 0. Потенциалите на всяка точка отвътре и отвън са равни.

Този резултат показва товаот вътрешната страна на проводника (дори със свързано външно поле) няма разлика в потенциалите и няма електростатично поле. Този факт се използва при екранирането поради използването на метода на електрооптична защита на човек и електрическо оборудване, което е чувствително към полета, особено високоточни измервателни уреди и микропроцесорна технология.

диелектрична чувствителност и пропускливост на средата

Връзката между диелектрична константа иналична е и чувствителност. Това обаче може да се изрази с помощта на формула. Така че връзката между диелектрична константа и диелектрична чувствителност има следния запис: e = 1 + X.

Принципът на електростатична защита

Екранирани дрехи и обувки от тъканис проводими свойства, включително шапки, се използват в електроенергийната индустрия за безопасността на персонала, който извършва работа в условия на високо напрежение, провокирани от устройства с високо напрежение. Електростатичното поле не прониква вътре в проводника, защото когато проводникът се въведе в електрическото поле, то ще бъде компенсирано от полето, което възниква поради движението на свободни заряди.

диелектрици

Това име принадлежи на вещества, които иматизолационни качества. Те съдържат само взаимосвързани такси, а не безплатни. Всяка положителна частица в тях ще бъде свързана с отрицателна вътре в атома с общ неутрален заряд без свободно движение. Те се разпределят вътре в диелектриците и не могат да променят позицията си под въздействието на външни полета. В този случай диелектричната чувствителност на веществото и получената енергия все още носи определенопромени в структурата на материята. Отвътре в атома и молекулата съотношението на положителните и отрицателните заряди на частицата се променя, а върху повърхността на веществото се появяват допълнителни небалансирани взаимосвързани заряди, създаващи вътрешно електрическо поле. Тя е насочена към напрежението, приложено отвън.

Това явление се нарича диелектрична поляризация.Може да се характеризира с факта, че електрическо поле възниква отвътре на веществото, причинено от влиянието на външната енергия, но отслабено от противопоставянето на вътрешното поле.

Видове поляризация

Вътре диелектриците могат да бъдат представени в два вида:

  • ориентация;
  • Електронната.

Първият тип има и допълнителенимето му е диполна поляризация. Това свойство е присъщо на диелектриците с изместени центрове с положителен и отрицателен заряд, които създават молекули от малки диполи - неутрален набор от двойка заряди. Това явление е типично за течност, сероводород, азот.

Без влиянието на външно електрическо поле приЗа тези вещества молекулните диполи са ориентирани хаотично под въздействието на действащите температурни промени, когато електрически заряд не се появява от външната страна на диелектрика.

определете диелектричната константа на стъклото

Тази картина се променя под въздействието на приложенотоизвън енергията, когато диполите не променят много ориентацията си и на повърхността се появяват некомпенсирани макроскопски свързани заряди, създавайки поле с обратна посока спрямо полето, приложено отвън.

Електронна поляризация, еластичен механизъм

Това явление се среща в неполярнодиелектрици - материали от различен тип с молекули, в които няма диполен момент, който под действието на външно поле се деформира, така че само положителните заряди са ориентирани в посока на вектора на външното поле, а отрицателните заряди са ориентирани в обратна посока.

По итогу каждая молекула функционирует как електрически дипол, ориентиран по оста на приложеното външно поле. По подобен начин върху външната повърхност се появява собствено поле, което има обратна посока.

Поляризация на неполярен диелектрик

За тези вещества промяна в молекулите и последващиполяризацията от влиянието на полето отвън не зависи от тяхното движение под въздействието на температурата. Метан CH4 може да се използва като неполярен диелектрик. Числените индекси на вътрешното поле и за двата диелектрика по величина първоначално ще се променят пропорционално на промяната във външното поле и след насищане се появяват нелинейни ефекти. Те се появяват, когато всеки молекулен дипол се нарежда по силови линии близо до полярни диелектрици или има промени в неполярните вещества, причинени от силна деформация на атоми и молекули от голямо количество енергия, приложена отвън. В практическите случаи това се случва много рядко.

Диелектрична пропускливост

Сред изолационните материали важна роля се дава на електрическите индикатори и такива характеристики като диелектрична константа. И двете са оценени според две различни характеристики:

  • абсолютна стойност;
  • относителен показател.

Под термина абсолютен диелектрикпропускливостта на дадено вещество се разбира като отнасяща се до математическата нотация на закона на Кулон. С негова помощ връзката между индукционния вектор и интензитета се описва под формата на коефициент.

хареса:
0
Популярни публикации
Духовното развитие
храна
ш