/ Dielektrická citlivost a permitivita

Dielektrická citlivost a permitivita

Jevy jako dielektrikumcitlivost a permitivita se nacházejí nejen ve fyzice, ale i v běžném životě. V tomto ohledu je nutné určit hodnoty těchto jevů ve vědě, jejich vliv a aplikaci v běžném životě.

Stanovení napětí

Napětí je množství vektoru vfyzika, která je vypočtena silou ovlivňující jednotkový kladný náboj umístěný ve studovaném bodě pole. Poté, co je dielektrikum umístěno do vnějšího elektrostatického pole, získává dipólový moment, jinými slovy, stává se polarizovaným. Pro kvantitativní popis polarizace v dielektriku je použita polarizace - vektorový fyzický indikátor, vypočtený jako dipólový moment dielektrického objemu.

dielektrická citlivost

Вектор напряженности после перехода сквозь грань mezi dvěma dielektriky prochází skokovou změnou, což způsobuje rušení při výpočtu elektrostatických polí. V tomto ohledu se zavádí další charakteristika - vektor elektrického posunu.

С помощью диэлектрической проницаемости можно zjistit, kolikrát dielektrikum může oslabit vnější pole. Pro nejracionálnější vysvětlení elektrostatických polí v dielektrikách se používá vektor elektrického posunu.

Základní definice

Абсолютная диэлектрическая проницаемость среды je koeficient, který je zahrnut do matematického zápisu Coulombova zákona a rovnice pro vztah síly elektrického pole a elektrické indukce. Absolutní dielektrická konstanta může být reprezentována jako součin relativního indikátoru dielektrické konstanty média a konstantní elektřiny.

Диэлектрическая восприимчивость, называемая polarizovatelnost látky je fyzikální veličina schopná polarizace pod vlivem elektrického pole. Je to také lineární spojovací koeficient vnějšího elektrického pole s polarizací dielektrika v malém poli. Dielektrický vzorec susceptibility je psán takto: X = na.

Ve většině případů mají dielektrika pozitivní dielektrickou susceptibilitu a tato hodnota je bezrozměrná.

dielektrická citlivost a propustnost

Ferroelektrika je fyzickájev, který je přítomen v určitých krystalech, nazývaných ferroelektrika, při určitých hodnotách teploty. Spočívá ve výskytu spontánní polarizace v krystalu i bez vnějšího elektrického pole. Rozdíl mezi ferroelektrikou a pyroelektrikou je v tom, že v určitých teplotních rozsazích se mění jejich krystalická modifikace a náhodná polarizace zmizí.

Электрики в поле ведут себя не как проводники, mají však společné funkce. Dielektrikum se liší od vodiče v nepřítomnosti bezplatných nabitých nosičů. Jsou tam, ale v minimálním množství. Ve vodiči se elektron, který se volně pohybuje v mřížce s kovovými krystaly, stane takovým nosičem náboje. Elektrony v dielektriku jsou však vázány na vlastní atomy a nemohou se snadno pohybovat. Po zavedení dielektriky do pole elektřinou se v ní objeví elektrifikace, jako dirigent. Rozdíl od dielektrika spočívá v tom, že se elektrony nepohybují volně v celém objemu, protože proudí ve vodiči. Avšak pod vlivem vnějšího elektrického pole dochází z vnitřku molekuly látky k mírnému posunu nábojů: pozitivní bude přemístěn ve směru pole a negativní bude přemístěn.

V tomto ohledu povrch nabýváurčitý poplatek. Postup pro výskyt náboje na povrchu látky pod vlivem elektrických polí se nazývá polarizace dielektrika. Pokud jsou v homogenním a nepolárním dielektriku s určitou koncentrací molekul všechny částice stejné, pak bude polarizace stejná. A v případě dielektrické citlivosti dielektrika bude tato hodnota bezrozměrná.

Vázané poplatky

Kvůli procesu polarizace v objemudielektrické látky se objevují nekompenzované náboje, nazývané polarizované nebo vázané. Částice mající tyto náboje jsou přítomny v náboji molekul a pod vlivem vnějšího elektrického pole jsou přemístěny z rovnovážné polohy, aniž by opustily molekulu, ve které jsou umístěny.

Vázané náboje jsou charakterizovány povrchemhustota. Dielektrická citlivost a propustnost média určuje, kolikrát je vazebná síla dvou elektrických nábojů v prostoru menší než stejný indikátor ve vakuu.

vztah mezi permitivitou a vnímavostí

Relativní citlivost na vzduch apropustnost většiny ostatních plynů za standardních podmínek je blízká jednotě (kvůli malé rovině). Relativní dielektrická susceptibilita a permitivita ve ferroelektrice je desítky a stovky tisíc na dělicí ploše dvojice dielektrik s rozdílnou absolutní permitivitou a susceptibilitou látky a stejně tak stejnými tangenciálními složkami mezi nimi.

Mezi mnoha praktickými situacemisetkávají se s přechodem proudu z kovového těla do okolního světa, zatímco jeho specifická vodivost je několikrát menší než vodivost tohoto těla. Podobné situace mohou nastat například při průchodu proudu kovovými elektrodami zahrabanými v zemi. Často používejte ocelové elektrody. Pokud je úkolem stanovit dielektrickou citlivost skla, bude tento úkol poněkud komplikován skutečností, že tato látka má iontově relaxační vlastnost, díky čemuž dochází k mírnému zpoždění.

Na hranici dvojice dielektrik s různýmipropustnosti v přítomnosti vnějšího pole se objevují polarizační náboje s různými indikátory s různou hustotou povrchu. Tím se získá nová podmínka pro lom polní linie během přechodu z dielektrika do druhého.

Zákon lomu v případě proudnic může být ve své formě považován za podobný zákonu lomu posunovacích čar na hranici dvou dielektrik v elektrostatických polích.

dielektrický vzorec susceptibility

Každé tělo a podstata okolního světa máurčité elektrické vlastnosti. Důvodem je molekulární a atomová struktura - přítomnost nabitých částic, které jsou ve vzájemně propojeném nebo volném stavu.

Pokud látka není ovlivněna vnějším polem, pak takováčásti jsou umístěny, vzájemně se vyrovnávají, v celkovém celkovém objemu, aniž by se vytvářely další elektrická pole. Pokud dojde k aplikaci elektrické energie venku, uvnitř existujících molekul a atomů dojde k přerozdělení nábojů, což povede ke vzniku vlastního vnitřního pole, které bude směřováno směrem ven.

Při označování aplikovaného externího pole jako E0 a interního E "bude pak celé pole E součet těchto hodnot.

Všechny látky v elektřině se obvykle dělí na:

  • vodiče;
  • dielektrika.

Tato klasifikace existuje již dlouhou dobu, ale ne zcela přesná, protože věda dlouho objevila těla s novými nebo kombinovanými vlastnostmi hmoty.

Vodiče

Jako vodivé látky mohou působitprostředí, ve kterém jsou poplatky zdarma. Za takové materiály se často považují kovy, protože jejich struktura předpokládá stálou přítomnost volných elektronů, které se mohou pohybovat uvnitř celé dutiny látky. Dielektrická citlivost média vám umožňuje být účastníkem tepelného procesu

dielektrická konstanta a citlivost látky

Pokud je vodič izolován od vlivuvnějšího elektrického pole, pak se mezi ním objeví rovnováha mezi kladným a záporným nábojem. Tento stav okamžitě zmizí, když se vodič objeví v elektrickém poli, které svou energií distribuuje nabité částice a vyvolává výskyt nevyvážených nábojů s kladnou a zápornou hodnotou na vnějším povrchu.

Tento jev se nazývá elektrostatická indukce. Náboje, které se objevují při jeho působení na kovový povrch, se nazývají indukční náboje.

Indukční poplatky vznikající ve vodičivytvořit vlastní pole, kompenzovat vliv vnějšího pole uvnitř dirigenta. V tomto ohledu bude celkový celkový index elektrostatického pole kompenzován a roven 0. Potenciály každého bodu uvnitř i vně jsou stejné.

Tento výsledek naznačuje, žez vnitřku vodiče (i když je připojeno externí pole) není rozdíl v potenciálu a elektrostatickém poli. Tato skutečnost se používá při stínění v důsledku použití metody elektrooptické ochrany pro lidi a elektrická zařízení citlivá na pole, zejména vysoce přesné měřicí přístroje a mikroprocesorovou technologii.

dielektrická citlivost a propustnost média

Vztah mezi permitivitou ak dispozici je také citlivost. Lze ji však vyjádřit pomocí vzorce. Takže vztah dielektrické konstanty a dielektrické susceptibility má následující zápis: e = 1 + X.

Zásada elektrostatické ochrany

Chráněné oděvy a boty z tkanins vodivými vlastnostmi, včetně klobouků, se používají v energetickém sektoru pro bezpečnost personálu provádějícího práci v podmínkách vysokého napětí vyvolaného vysokonapěťovými zařízeními. Elektrostatické pole nepronikne do vodiče, protože když je vodič zaveden do elektrického pole, bude kompenzován polem, ke kterému dochází v důsledku pohybu volných nábojů.

Dielektrika

Tento název patří látkám, které majíizolační vlastnosti. Ve svém složení jsou pouze propojené poplatky, nikoli zdarma. Každá pozitivní částice v nich bude spojena se záporem uvnitř atomu se společným neutrálním nábojem bez volného pohybu. Jsou rozmístěny zevnitř dielektrik a nemohou změnit svou pozici pod vlivem vnějších polí. V tomto případě dielektrická citlivost látky a získaná energie přesto znamená jistézměny ve struktuře látky. Uvnitř atomu a molekuly se mění poměr kladných a záporných nábojů částic a na povrchu látky se objevují extra nevyvážené propojené náboje, vytvářející vnitřní elektrické pole. Je zaměřen na vnější napětí.

Tento jev se nazývá polarizace dielektrika.Může být charakterizována skutečností, že uvnitř látky se objeví elektrické pole, způsobené vlivem vnější energie, ale oslabené reakcí vnitřního pole.

Typy polarizace

Uvnitř dielektrik, to může být reprezentováno dvěma typy:

  • orientace;
  • elektronický.

První typ má také dalšínázev je dipólová polarizace. Tato vlastnost je vlastní dielektrikám s přemístěnými centry na kladném a záporném náboji, které vytvářejí molekuly z malých dipólů - neutrální sbírka párů nábojů. Tento jev je charakteristický pro kapalný, sírovodík, dusíkatý dusík.

Bez vlivu vnějšího elektrického polez těchto látek jsou molekulární dipóly orientovány náhodně pod vlivem změn aktuální teploty, zatímco na vnější straně dielektrikum nemá elektrický náboj.

určete dielektrickou konstantu skla

Tento obrázek se mění působením přiloženéhovně energie, když dipóly výrazně nemění svoji vlastní orientaci a na povrchu se objeví nekompenzované makroskopické vázané náboje, čímž se vytvoří pole s opačným směrem k poli aplikovanému z vnějšku.

Elektronová polarizace, elastický mechanismus

Tento jev se vyskytuje v nepolárním stavudielektrika - materiály jiného typu s molekulami, ve kterých není dipólový moment, který je pod vlivem vnějšího pole deformován tak, že ve směru vektoru vnějšího pole jsou orientovány pouze kladné náboje a záporné v opačném směru.

Výsledkem je, že každá molekula funguje jakoelektrický dipól orientovaný podél osy aplikovaného vnějšího pole. Podobným způsobem se na vnějším povrchu objeví vnitřní pole v opačném směru.

Nepolární dielektrická polarizace

Tyto látky mají změnu v molekulách a následnýchpolarizace vlivem vnějšího pole není závislá na jejich pohybu pod vlivem teploty. V roli nepolárního dielektrika lze použít methan CH4. Numerické parametry vnitřního pole obou dielektrik v rozsahu se budou nejprve měnit v poměru ke změně vnějšího pole a po nasycení se objeví nelineární efekty. Objevují se, když je každý molekulární dipól seřazen podél linií síly poblíž polárních dielektrik nebo dochází ke změnám v nepolárních látkách v důsledku silné deformace atomů a molekul z velkého množství energie aplikované externě. V praktických případech je to velmi vzácné.

Dielektrická propustnost

Mezi izolačními materiály hraje významnou roli elektrické indikátory a taková charakteristika jako dielektrická konstanta. Ceny jsou stanoveny podle dvou různých charakteristik:

  • absolutní hodnota;
  • relativní ukazatel.

Pod pojmem absolutní dielektrikumpropustnost látky se chápe jako odvolání k matematickému zápisu Coulombova zákona. S jeho pomocí je vztah mezi indukčním vektorem a intenzitou popsán ve formě koeficientu.

Líbí se:
0
Populární příspěvky
Duchovní rozvoj
Potraviny
jo