Net mokykloje fizikos pamokose mokytojas,kalbant apie elektrinius reiškinius, paaiškino, kokia yra vidutinės dielektrinė konstanta. Ateityje, jei pagrindinė profesija nėra susijusi su elektrotechnika, tema buvo saugiai pamiršta. Šiame straipsnyje mes prisiminsime, kas yra už šio apibrėžimo.
Paprastai paaiškinti sąvoką "dielektrikas"terpės pralaidumas "yra įpratę atsižvelgti į pavyzdį su kondensatoriumi, kurio plokštės yra plokščios. Mes atstovaujame paprasčiausią kondensatorių vakuume. Leiskite mums nustatyti elektros krūvio vertę:
Qv = (U * S * Ev) / d,
kur d - atstumas tarp plokštelių, U - atstumas tarp plokščių,įtampa, S plokštės plotas, Ev - dielektrikas. pastovi Pastaroji yra pamatinė vertė, tai yra terpės dielektrinė konstanta be oro (vakuumo) ir yra lygi 8,85 * 10 iki -12 Farado galingumo metrui.
Bet atskyrimo plokštelės kondensatoriuose esanti terpėgali veikti ne tik vakuumą, bet ir bet kurią kitą dielektrinę medžiagą. Akivaizdu, kad šiuo atveju terpės dielektrinė konstanta skiriasi nuo "Ev", todėl įkrova skiriasi. Jei kondensatorius prijungtas prie EMF šaltinio, plokštelių įkrova tampa Qz. Medžiagos dielektrinė konstanta yra prijungto kondensatoriaus Qz plokštelių įkrovos santykis su vakuumu Qv, t. Y.
E = Qz / Qv.
Akivaizdu, kad matmuo trūksta. Maitinamasis kondensatorius sunaudoja papildomą maitinimą iš šaltinio.
Tiesą sakant, tai santykinis dielektrikasterpės pralaidumas. Tai parodo, kiek kartų tarpsluoksnių sąveikos intensyvumas, atskirtas dielektriku, mažėja, palyginti su plokštelėmis vakuume. Taip pat galite pasakyti, kad tai yra viena iš medžiagos savybių.
Jei dėl lėšų kaupimosi ant plokštelių energijos tiekimas nutrūksta, atsiranda dar vienas reiškinys. Įtampos dydis mažėja ir dėl to stiprumas elektrinio lauko sumažėja. Kodėl?
Bet kokią medžiagą sudaro besisukantys atomaiaplink branduolį elektronais. Kai atsiranda elektrinis laukas, kiekvienos molekulės sklaidos dažniai paskirstomi pagal išorinės įtakos poliškumą - vadinamą polarizaciją, kurios metu susidaro dipolis. Tai yra jos elektroninis vaizdas. Pati medžiaga gali būti tiek poliarinių, tiek nepolinių molekulių. Pirmuoju atveju molekulė yra orientuota pagal lauką (įtampa), o dipoliai yra savęs orientuoti, santykinė dielektrinė konstanta yra gana didelė. Jos pralaidumo vertė dažnai viršija 100 vienetų. Antrame (nepolinės molekulės) atveju, nors dėl lauko poveikio susidaro dipoliai, dalis energijos yra išleista išlaikant erdvinę konfigūraciją, todėl pralaidumas yra nereikšmingas ir retai viršija 5 vienetus. Reikėtų pažymėti, kad dujinė medžiaga visada turi mažą pralaidumo lygį dėl nedidelio molekulių skaičiaus vienetinio tūrio ir nepriklausomai nuo jų natūralios struktūros.
Dažniausiai naudojamas dielektrikasmedžiagų pralaidumo duomenys pateikti atitinkamose lentelėse, todėl atliekant skaičiavimus sunku nustatyti pageidaujamą vertę. Įdomu tai, kad oras turi 1 vieneto pralaidumą. Tai paaiškina, kodėl kondensatoriuose naudojami įvairūs papildomi dielektriniai sluoksniai - keramika, žėrutis, parafinas ir tt - visos šios medžiagos, turinčios didesnį pralaidumą, padidina į plokštę sukauptą įkrovą. Kitaip tariant, talpa gali būti koreguojama ne tik pagal plokštelių buvimo vietą, bet ir nuo jų atskyrimo medžiagos. Čempionai tarp medžiagų su dideliu pralaidumu yra keramika (apie 80) ir išgrynintas vanduo iš priemaišų (mažiausiai 81).
