/ / Dielektromos állandó

Dielektromos állandó

Az anyag polarizálhatóságának szintjét egy speciális érték jellemzi, amelyet dielektromos állandónak hívnak. Fontolja meg, mi ez az érték.

Tegyük fel, hogy a homogén térerősségkét töltött lemez között egy üregben egyenlő Е₀. Most töltse ki a köztük lévő rést bármilyen dielektrikummal. Az elektromos töltések, amelyek a dielektrikum és a vezető közötti határon jelennek meg a polarizációja miatt, részlegesen semlegesítik a töltéseknek a lemezekre gyakorolt ​​hatását. A mező E erőssége kevesebb lesz, mint az E₀ mező erőssége.

A tapasztalat rájön, hogy mikorHa a lemezek közötti rést egyenlő dielektrikummal tölti ki, a térerősség eltérő lesz. Ezért, megismerve az elektromos térerősség arányának nagyságát a lemezek között E₀ dielektrikum hiányában és E dielektrikum jelenlétében, meg lehet határozni annak polarizálhatóságát, azaz dielektromos állandója. Ezt az értéket általában a görög letter (epsilon) betű jelöli. Ezért írhat:

ԑ = E₀ / E

A dielektromos állandó azt mutatja, hogy hányszor kisebb lesz ezeknek a töltéseknek a térerőssége dielektrikumban (homogén), mint a vákuumban.

Csökkent a töltések közötti interakciós erőa közeg polarizációs folyamatainak eredménye. Elektromos mezőben az atomok és a molekulák elektronjai az ionokhoz viszonyítva csökkennek, és dipólmomentum alakul ki. Ie azok a molekulák, amelyeknek megvan a saját dipólusmomentuma (különösen a vízmolekulák), egy elektromos mezőben vannak orientálva. Ezek a pillanatok saját elektromos mezőt hoznak létre, ellentétes a megjelenésüket okozó mezővel. Ennek eredményeként a teljes elektromos mező csökken. Kis területeken ezt a jelenséget a dielektromos állandó fogalmával írják le.

Az alábbiakban látható a különféle anyagok vákuumban levő dielektromos állandója:

Levegő …………………………… .... 1,0006

Paraffin ...................................... 2

Plexiüveg (plexiüveg) ....... 3-4

Ebonit ………………………………… ..… 4

Porcelán …………………………… .... 7

Üveg ………………………… .. …… .4–7

Csillám …………………………… ..… .4–5

Természetes selyem ............ 4-5

Pala .............................. 6-7

Borostyánszín ………………………… ... …… 12.8

Víz ...................................... .81

Dielektromos állandó adatokaz anyagok a 18-20 ° C közötti környezeti hőmérsékletre vonatkoznak. Így a szilárd anyagok dielektromos állandója kissé változik a hőmérséklettől, a ferroelektromos elemek kivételével.

Éppen ellenkezőleg, gázokban csökken a hőmérséklet emelkedése miatt, és növekszik a nyomás növekedése miatt. A gyakorlatban a levegő dielektromos állandóját egységként vesszük figyelembe.

Kis mennyiségű szennyeződések csekély mértékben befolyásolják a folyadékok dielektromos állandóját.

Ha két tetszőleges pont töltés kerül bedielektromos, akkor az egyes töltések által létrehozott térerősség a másik töltés helyén ԑ-szer csökken. Ebből következik, hogy az az erő, amellyel ezek a töltések kölcsönhatásba lépnek, szintén ԑ-szer kevesebb. Ezért a dielektrikumba töltött töltésekre vonatkozó Coulomb-törvényt a következő képlet fejezi ki:

F = (q₁q₂) / (ԑₐr²).

SI rendszerben:

F = (q₁q₂) / (4πԑₐr²),

ahol F - az interakciós erő, q₁ és q₂, - a töltések nagysága, ԑ - a közeg abszolút dielektromos állandója, g - a ponttöltések közötti távolság.

Ԑ numerikusan jeleníthető megrelatív egységek (a vákuum dielektromos állandó abszolút értékéhez viszonyítva ԑ₀). Az ԑ = ԑₐ / ԑ₀ értéket relatív engedélyezésnek nevezzük. Feltárja, hogy egy végtelen homogén közegben a töltések közötti hányszor gyengébb a kölcsönhatás, mint a vákuumban; ԑ = ԑₐ / ԑ₀-t gyakran összetett engedélyességen hívják. Az величины numerikus értéke, valamint dimenziója attól függ, hogy melyik egységrendszert választották; és ԑ érték független. Tehát az SSES rendszerében ԑ₀ = 1 (ez a negyedik alapegység); az SI-rendszerben a vákuum dielektromos állandóját kifejezzük:

ԑ₀ = 1 / (4π˖9˖10⁹) farad / méter = 8,85˖10⁻¹² f / m (ebben a rendszerben ԑ₀ egy származtatott mennyiség).

tetszett:
0
Népszerű hozzászólások
Lelki fejlődés
élelmiszer
y