Phänomene wie DielektrikumAnfälligkeit und Permittivität finden sich nicht nur in der Physik, sondern auch im normalen Leben. In dieser Hinsicht ist es notwendig, die Werte dieser Phänomene in der Wissenschaft, ihren Einfluss und ihre Anwendung im gewöhnlichen Leben zu bestimmen.
Die Spannung ist eine Vektorgröße inPhysik, berechnet aus der Kraft, die auf die positive Ladungseinheit am untersuchten Punkt des Feldes einwirkt. Nachdem das Dielektrikum in ein externes elektrostatisches Feld gebracht wurde, nimmt es ein Dipolmoment an, mit anderen Worten, es wird polarisiert. Zur quantitativen Beschreibung der Polarisation in einem Dielektrikum wird die Polarisation verwendet - ein physikalischer Vektorindikator, der als Dipolmoment des dielektrischen Volumens berechnet wird.
Вектор напряженности после перехода сквозь грань zwischen zwei Dielektrika kommt es zu einer sprungartigen Veränderung, wodurch es zu Störungen bei der Berechnung elektrostatischer Felder kommt. In diesem Zusammenhang wird eine zusätzliche Eigenschaft eingeführt - der elektrische Verschiebungsvektor.
С помощью диэлектрической проницаемости можно Finden Sie heraus, wie oft ein Dielektrikum ein externes Feld schwächen kann. Für die rationellste Erklärung elektrostatischer Felder in Dielektrika wird ein elektrischer Verschiebungsvektor verwendet.
Absolute Dielektrizitätskonstante des Mediumsist ein Koeffizient, der in der mathematischen Notation des Coulombschen Gesetzes und der Gleichung für das Verhältnis von elektrischer Feldstärke und elektrischer Induktion enthalten ist. Die absolute Dielektrizitätskonstante kann als Produkt eines relativen Indikators der Dielektrizitätskonstante des Mediums und der konstanten Elektrizität dargestellt werden.
Dielektrische Störanfälligkeit genanntDie Polarisierbarkeit eines Stoffes ist eine physikalische Größe, die unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes polarisierbar ist. Es ist auch ein linearer Kopplungskoeffizient eines externen elektrischen Feldes mit der Polarisation eines Dielektrikums in einem kleinen Feld. Die dielektrische Suszeptibilitätsformel lautet wie folgt: X = na.
In den meisten Fällen weisen Dielektrika eine positive dielektrische Suszeptibilität auf, und dieser Wert ist dimensionslos.
Ferroelektrizität ist physikalischEin Phänomen, das in bestimmten Kristallen, den so genannten Ferroelektrika, bei bestimmten Temperaturwerten auftritt. Es besteht im Auftreten einer spontanen Polarisation in einem Kristall, auch ohne ein äußeres elektrisches Feld. Der Unterschied zwischen Ferroelektrika und Pyroelektrika besteht darin, dass sich ihre kristalline Modifikation in bestimmten Temperaturbereichen ändert und die zufällige Polarisation verschwindet.
Elektriker im Feld verhalten sich nicht wie Leiter,Sie haben jedoch gemeinsame Merkmale. Das Dielektrikum unterscheidet sich vom Leiter durch das Fehlen frei geladener Ladungsträger. Sie sind dort vorhanden, aber in minimalen Mengen. In einem Leiter wird ein Elektron, das sich frei im Metallkristallgitter bewegt, zu einem solchen Ladungsträger. Elektronen in einem Dielektrikum sind jedoch an ihre eigenen Atome gebunden und können sich nicht leicht bewegen. Nachdem Dielektrika mit Elektrizität in das Feld eingebracht wurden, erscheint darin eine Elektrifizierung wie in einem Leiter. Der Unterschied zum Dielektrikum besteht darin, dass sich die Elektronen nicht frei im Volumen bewegen, da sie in einem Leiter fließen. Unter dem Einfluss eines externen elektrischen Feldes kommt es jedoch zu einer geringfügigen Verschiebung von Ladungen aus dem Inneren des Substanzmoleküls: Das Positive wird in Richtung des Feldes verschoben, und das Negative wird verschoben.
In dieser Hinsicht erwirbt sich die Oberflächeeine bestimmte Gebühr. Das Verfahren zum Auftreten einer Ladung auf der Oberfläche eines Stoffes unter dem Einfluss elektrischer Felder wird als Polarisation des Dielektrikums bezeichnet. Wenn in einem homogenen und unpolaren Dielektrikum mit einer bestimmten Molekülkonzentration alle Partikel gleich sind, ist auch die Polarisation gleich. Und im Fall der dielektrischen Suszeptibilität eines Dielektrikums ist dieser Wert dimensionslos.
Aufgrund des Polarisationsprozesses im VolumenNicht kompensierte Ladungen von dielektrischen Substanzen treten auf, die als polarisiert oder gebunden bezeichnet werden. Teilchen mit diesen Ladungen sind in den Ladungen von Molekülen vorhanden und werden unter dem Einfluss eines äußeren elektrischen Feldes aus der Gleichgewichtsposition verdrängt, ohne das Molekül zu verlassen, in dem sie sich befinden.
Gebundene Ladungen zeichnen sich durch Oberfläche ausDichte. Die dielektrische Suszeptibilität und Permeabilität des Mediums bestimmt, wie oft die Bindungskraft zweier elektrischer Ladungen im Weltraum geringer ist als der gleiche Indikator im Vakuum.
Relative Luftempfindlichkeit undDie Permeabilität der meisten anderen Gase unter Standardbedingungen ist nahezu gleich (aufgrund der kleinen Ebene). Die relative dielektrische Suszeptibilität und Permittivität in Ferroelektrika beträgt Zehntausende und Hunderttausende auf der Trennfläche eines Dielektrikumpaares mit unterschiedlicher absoluter Permittivität und Suszeptibilität der Substanz sowie gleichen Tangenskomponenten zwischen ihnen.
Unter vielen praktischen SituationenBegegnung mit dem Durchgang von Strom aus einem Metallkörper in die umgebende Welt, während dessen spezifische Leitfähigkeit um ein Vielfaches geringer ist als die Leitfähigkeit dieses Körpers. Ähnliche Situationen können beispielsweise beim Durchgang von Strom durch im Boden vergrabene Metallelektroden auftreten. Verwenden Sie häufig Stahlelektroden. Wenn die Aufgabe darin besteht, die dielektrische Suszeptibilität von Glas zu bestimmen, wird die Aufgabe dadurch etwas kompliziert, dass diese Substanz eine Ionenrelaxationseigenschaft aufweist, wodurch eine leichte Verzögerung auftritt.
An der Grenze eines Paares von Dielektrika mit unterschiedlichenDurchlässigkeiten in Gegenwart eines externen Feldes erscheinen Polarisationsladungen mit unterschiedlichen Indikatoren mit unterschiedlichen Oberflächendichten. Somit wird eine neue Bedingung für die Brechung einer Feldlinie während des Übergangs von einem Dielektrikum zu einem anderen erhalten.
Das Brechungsgesetz bei Stromlinien kann in seiner Form als dem Brechungsgesetz von Verdrängungslinien an der Grenze zweier Dielektrika in elektrostatischen Feldern ähnlich angesehen werden.
Каждое тело и вещество окружающего мира имеет bestimmte elektrische Eigenschaften. Der Grund dafür liegt in der molekularen und atomaren Struktur - dem Vorhandensein geladener Teilchen, die in einem verbundenen oder freien Zustand sind.
Wird der Stoff nicht durch ein äußeres Feld beeinflusst, so ist zTeile sind so angeordnet, dass sie sich gegenseitig im Gesamtvolumen ausgleichen, ohne zusätzliche elektrische Felder zu erzeugen. Wenn die Anwendung elektrischer Energie außerhalb stattfindet, kommt es innerhalb der vorhandenen Moleküle und Atome zu einer Umverteilung der Ladungen, was zur Entstehung eines eigenen inneren Feldes führt, das nach außen gerichtet ist.
Wenn das angelegte externe Feld als E0 und das interne E "bezeichnet wird, ist das gesamte Feld E die Summe dieser Werte.
Alle Substanzen in der Elektrizität werden normalerweise unterteilt in:
Diese Einteilung existiert schon lange, ist aber nicht ganz zutreffend, da die Wissenschaft seit langem Körper mit neuen oder kombinierten Eigenschaften der Materie entdeckt hat.
Als leitende Substanzen können wirkenUmgebungen, in denen kostenlose Gebühren anfallen. Häufig werden Metalle als solche Materialien angesehen, da ihre Struktur die ständige Anwesenheit von freien Elektronen impliziert, die sich im gesamten Hohlraum einer Substanz bewegen können. Durch die dielektrische Suszeptibilität des Mediums können Sie am thermischen Prozess teilnehmen
Wenn der Leiter vom Einfluss getrennt istäußeres elektrisches Feld, dann entsteht ein Gleichgewicht zwischen positiven und negativen Ladungen. Dieser Zustand verschwindet sofort, wenn ein Leiter in einem elektrischen Feld auftritt, das geladene Teilchen mit seiner Energie umverteilt und das Auftreten von unausgeglichenen Ladungen mit einem positiven und einem negativen Wert auf der Außenfläche hervorruft
Dieses Phänomen wird als elektrostatische Induktion bezeichnet. Die unter seiner Einwirkung auf die Metalloberfläche auftretenden Ladungen werden Induktionsladungen genannt.
Induktionsladungen, die in einem Leiter entstehenein eigenes Feld erzeugen, das den Einfluss des äußeren Feldes innerhalb des Leiters ausgleicht. In dieser Hinsicht wird der gesamte Index des elektrostatischen Feldes kompensiert und ist gleich 0. Die Potentiale jedes Punktes innerhalb und außerhalb sind gleich.
Dieses Ergebnis zeigt das anVon der Innenseite des Leiters (auch wenn ein externes Feld angeschlossen ist) gibt es keinen Potentialunterschied und kein elektrostatisches Feld. Diese Tatsache wird bei der Abschirmung aufgrund der Verwendung des elektrooptischen Schutzverfahrens für Menschen und feldempfindliche elektrische Geräte, insbesondere hochpräzise Messinstrumente und Mikroprozessortechnologie, ausgenutzt.
Die Beziehung zwischen Permittivität undAnfälligkeit ist ebenfalls vorhanden. Sie kann jedoch mit der Formel ausgedrückt werden. Das Verhältnis von Dielektrizitätskonstante und dielektrischer Suszeptibilität hat also die folgende Schreibweise: e = 1 + X.
С помощью экранирования одежда и обувь из материй mit leitenden Eigenschaften, einschließlich Hüte, werden im Energiesektor für die Sicherheit des Personals verwendet, das Arbeiten unter Hochspannungsbedingungen durch Hochspannungsgeräte durchführt. Das elektrostatische Feld dringt nicht in den Leiter ein, da es beim Einbringen des Leiters in das elektrische Feld durch das Feld ausgeglichen wird, das durch die Bewegung freier Ladungen entsteht.
Dieser Name gehört zu Stoffen mitisolierende Eigenschaften. Nur miteinander verbundene Gebühren sind in ihrer Zusammensetzung und nicht kostenlos. Jedes positive Teilchen in ihnen wird mit einer gemeinsamen neutralen Ladung ohne freie Bewegung an das Negativ im Inneren des Atoms gebunden. Sie werden von innen in Dielektrika verteilt und können ihre Position unter dem Einfluss externer Felder nicht ändern. In diesem Fall ist die dielektrische Suszeptibilität der Substanz und die empfangene energie bringt dennoch sicheres mit sichÄnderungen in der Struktur des Stoffes. Innerhalb des Atoms und des Moleküls ändert sich das Verhältnis der positiven und negativen Ladungen der Partikel, und auf der Oberfläche der Substanz treten zusätzliche unausgeglichene Ladungen auf, die ein internes elektrisches Feld erzeugen. Es ist auf die von außen angelegte Spannung gerichtet.
Dieses Phänomen wird als Polarisation des Dielektrikums bezeichnet.Es kann dadurch charakterisiert werden, dass im Inneren des Stoffes ein elektrisches Feld auftritt, das durch den Einfluss äußerer Energie verursacht, aber durch die Reaktion des inneren Feldes geschwächt wird.
Innerhalb von Dielektrika kann es durch zwei Typen dargestellt werden:
Первый тип также обладает дополнительным Der Name ist Dipolpolarisation. Diese Eigenschaft ist Dielektrika mit verschobenem Zentrum bei der positiven und negativen Ladung eigen, die Moleküle aus kleinen Dipolen bilden - eine neutrale Ansammlung eines Ladungspaars. Dieses Phänomen ist charakteristisch für eine Flüssigkeit, Schwefelwasserstoff, denunzierten Stickstoff.
Ohne den Einfluss eines externen elektrischen FeldesVon diesen Substanzen sind molekulare Dipole unter dem Einfluss aktueller Temperaturänderungen statistisch orientiert, während das Dielektrikum außen keine elektrische Ladung aufweist.
Dieses Bild ändert sich unter der Wirkung des beigefügtenAußerhalb der Energie treten, wenn die Dipole ihre eigene Orientierung nicht stark ändern, unkompensierte makroskopisch gebundene Ladungen auf der Oberfläche auf und erzeugen ein Feld, das dem von außen angelegten Feld entgegengerichtet ist.
Dieses Phänomen tritt unpolar aufDielektrika - Materialien anderer Art mit Molekülen ohne Dipolmoment, die unter dem Einfluss eines äußeren Feldes deformiert werden, so dass nur positive Ladungen in Richtung des äußeren Feldvektors und negative Ladungen - in entgegengesetzter Richtung orientiert sind.
Infolgedessen fungiert jedes Molekül alsein elektrischer Dipol, der entlang der Achse des angelegten äußeren Feldes ausgerichtet ist. In ähnlicher Weise erscheint ein eigenes Feld in entgegengesetzter Richtung auf der Außenfläche.
Diese Substanzen haben eine Veränderung der Moleküle und der nachfolgendenDie Polarisation durch den Einfluss des Feldes von außen hängt nicht von ihrer Bewegung unter dem Einfluss der Temperatur ab. Methan CH4 kann als unpolares Dielektrikum verwendet werden. Die numerischen Parameter des inneren Feldes beider Dielektrika variieren zunächst proportional zur Änderung des äußeren Feldes, und nach der Sättigung treten nichtlineare Effekte auf. Sie treten auf, wenn jeder molekulare Dipol entlang der Kraftlinien in der Nähe von polaren Dielektrika ausgerichtet ist oder Änderungen in unpolaren Substanzen aufgrund der starken Verformung von Atomen und Molekülen aufgrund einer großen Menge von von außen angelegter Energie auftreten. In der Praxis ist dies äußerst selten.
Unter den Isoliermaterialien spielen elektrische Indikatoren und Eigenschaften wie die Dielektrizitätskonstante eine bedeutende Rolle. Beide werden nach zwei unterschiedlichen Merkmalen bewertet:
Unter dem Begriff absolutes DielektrikumUnter Permeabilität eines Stoffes versteht man eine Berufung auf die mathematische Notation des Coulombschen Gesetzes. Mit seiner Hilfe wird der Zusammenhang zwischen dem Induktionsvektor und der Intensität in Form eines Koeffizienten beschrieben.
