Fenomenen zoals diëlektricumgevoeligheid en diëlektrische constante worden niet alleen gevonden in de natuurkunde, maar ook in het gewone leven. In dit verband is het noodzakelijk om de waarden van deze fenomenen in de wetenschap, hun invloed en toepassing in het dagelijks leven te bepalen.
Spanning is een vectorhoeveelheid infysica, die wordt berekend door de kracht die een positieve lading van een eenheid op het onderzochte punt van het veld beïnvloedt. Nadat het diëlektricum in een extern elektrostatisch veld is geplaatst, krijgt het een dipoolmoment, met andere woorden, het wordt gepolariseerd. Om de polarisatie in een diëlektricum kwantitatief te beschrijven, wordt polarisatie gebruikt - een vector fysieke indicator die wordt berekend als het dipoolmoment van de waarde van het volume van het diëlektricum.
Вектор напряженности после перехода сквозь грань tussen twee diëlektrica ondergaat een abrupte verandering en veroorzaakt interferentie tijdens de berekening van elektrostatische velden. In dit opzicht wordt een extra kenmerk geïntroduceerd: de vector van elektrische verplaatsing.
Met de diëlektrische constante kan datontdek hoe vaak het diëlektricum het externe veld kan verzwakken. Voor de meest rationele verklaring van elektrostatische velden in diëlektrica wordt een elektrische verplaatsingsvector gebruikt.
Absolute diëlektrische constante van het mediumis een coëfficiënt die is opgenomen in de wiskundige notatie van de wet van Coulomb en de vergelijking voor de relatie tussen de elektrische veldsterkte en elektrische inductie. De absolute diëlektrische constante kan worden weergegeven als het product van de relatieve diëlektrische constante van het medium en de elektriciteitsconstante.
Диэлектрическая восприимчивость, называемая de polariseerbaarheid van een stof is een fysische grootheid die onder invloed van een elektrisch veld kan worden gepolariseerd. Het is ook de lineaire coëfficiënt van een extern elektrisch veld met de polarisatie van een diëlektricum in een klein veld. De diëlektrische gevoeligheidsformule is als volgt geschreven: X = na.
In de meeste gevallen hebben diëlektrica een positieve diëlektrische gevoeligheid, terwijl deze hoeveelheid dimensieloos is.
Ferro-elektriciteit is fysiekeen fenomeen dat aanwezig is in bepaalde kristallen, ferro-elektrische verbindingen genaamd, bij bepaalde temperatuurwaarden. Het bestaat uit het verschijnen van spontane polarisatie in een kristal, zelfs zonder een extern elektrisch veld. Het verschil tussen ferroelektrica en pyroelektrica is dat in bepaalde temperatuurbereiken hun kristallijne modificatie verandert en willekeurige polarisatie verdwijnt.
Elektriciens in het veld gedragen zich niet als geleiders,ze hebben echter gemeenschappelijke kenmerken. Een diëlektricum verschilt van een geleider bij afwezigheid van gratis geladen dragers. Ze zijn daar aanwezig, maar in minimale hoeveelheden. In een geleider zal zo'n ladingsdrager een elektron zijn dat vrij beweegt in het kristalrooster van het metaal. Elektronen in een diëlektricum zijn echter gebonden aan hun eigen atomen en kunnen niet gemakkelijk bewegen. Na de introductie van diëlektrica in een veld met elektriciteit, verschijnt er elektrificatie in, als een geleider. Het verschil met een diëlektricum is dat elektronen niet vrij door het hele volume bewegen, zoals in een geleider. Onder invloed van een extern elektrisch veld van binnenuit het stofmolecuul treedt echter een lichte verplaatsing van ladingen op: het positieve verplaatst zich in de richting van het veld en het negatieve - vice versa.
In dit opzicht verwerft het oppervlakeen bepaalde lading. De procedure voor het verschijnen van een lading op het oppervlak van een stof onder invloed van elektrische velden wordt diëlektrische polarisatie genoemd. Als in een homogeen en niet-polair diëlektricum met een bepaalde concentratie aan moleculen alle deeltjes hetzelfde zijn, dan zal ook de polarisatie hetzelfde zijn. En in het geval van de diëlektrische gevoeligheid van een diëlektricum, zal deze waarde dimensieloos zijn.
Vanwege het polarisatieproces in het volumediëlektrische substantie, verschijnen niet-gecompenseerde ladingen, polariserend of gebonden genoemd. Deeltjes met deze ladingen zijn aanwezig in de ladingen van moleculen en worden onder invloed van een extern elektrisch veld uit de evenwichtspositie verplaatst, zonder het molecuul waarin ze zich bevinden te verlaten.
De gebonden ladingen worden gekenmerkt door het oppervlakdichtheid. De diëlektrische gevoeligheid en permeabiliteit van het medium bepaalt hoe vaak de bindingssterkte van twee elektrische ladingen in de ruimte minder is dan dezelfde indicator in vacuüm.
Relatieve luchtgevoeligheid ende permeabiliteit van de meeste andere gassen in standaardomstandigheden is bijna één (vanwege het kleine vlak). De relatieve diëlektrische gevoeligheid en diëlektrische constante in ferro-elektrische systemen is tientallen en honderdduizenden op het scheidingsoppervlak van een paar diëlektrica met verschillende indices van de absolute diëlektrische constante en gevoeligheid van de stof, evenals gelijke tangentiële componenten van de spanning daartussen.
Onder de vele praktische situaties,ontmoeting met de overgang van stroom van een metalen lichaam naar de buitenwereld, terwijl de specifieke geleidbaarheid van de laatste verschillende keren minder is dan de geleidbaarheid van dit lichaam. Soortgelijke situaties kunnen zich bijvoorbeeld voordoen tijdens het passeren van stroom door metalen elektroden die in de grond zijn begraven. Stalen elektroden worden vaak gebruikt. Als het de taak is om de diëlektrische gevoeligheid van glas te bepalen, zal de taak enigszins gecompliceerd worden door het feit dat deze stof een ionrelaxatie-eigenschap heeft, waardoor een kleine vertraging optreedt.
Op de grens van een paar diëlektrica met verschillendepermeabiliteit in aanwezigheid van een extern veld, polarisatieladingen met verschillende indices met verschillende oppervlaktedichtheden verschijnen. Op deze manier wordt een nieuwe voorwaarde verkregen voor de breking van de veldlijn tijdens de overgang van diëlektricum naar een andere.
De brekingswet in het geval van stroomlijnen in zijn vorm kan worden beschouwd als vergelijkbaar met de brekingswet van verplaatsingslijnen op het oppervlak van twee diëlektrica in elektrostatische velden.
Elk lichaam en elke substantie van de omringende wereld heeftbepaalde elektrische eigenschappen. De reden hiervoor ligt in de moleculaire en atomaire structuur - de aanwezigheid van geladen deeltjes die onderling verbonden of vrij zijn.
Als het externe veld de stof niet beïnvloedt, dan is dat zode onderdelen bevinden zich elkaar balancerend in het totale volume, zonder extra elektrische velden te creëren. Als er elektrische energie van buitenaf wordt toegepast, zal een herverdeling van ladingen optreden binnen de bestaande moleculen en atomen, wat zal leiden tot het verschijnen van zijn eigen interne veld, dat naar het externe veld zal worden gericht.
Wanneer het aangelegde externe veld wordt aangeduid als E0, en de interne E ", dan is het hele veld E de som van deze waarden.
Alle stoffen in elektriciteit zijn meestal onderverdeeld in:
Deze classificatie bestaat al lang, maar is niet helemaal nauwkeurig, aangezien de wetenschap al lang lichamen heeft ontdekt met nieuwe of gecombineerde eigenschappen van materie.
De geleidende stoffen kunnen zijnomgevingen waarin gratis ladingen aanwezig zijn. Metalen worden vaak als dergelijke materialen beschouwd, omdat hun structuur de constante aanwezigheid van vrije elektronen impliceert die in de hele holte van de stof kunnen bewegen. Door de diëlektrische gevoeligheid van het medium kunt u deelnemen aan het thermische proces
Als de geleider is geïsoleerd van de invloedextern elektrisch veld, dan verschijnt er een balans tussen positieve en negatieve ladingen erin. Deze toestand verdwijnt onmiddellijk wanneer een geleider in een elektrisch veld verschijnt, dat geladen deeltjes met zijn energie herverdeelt en de verschijning van ongebalanceerde ladingen met positieve en negatieve waarden op het buitenoppervlak veroorzaakt
Dit fenomeen wordt elektrostatische inductie genoemd. De ladingen die onder zijn werking op het metalen oppervlak verschijnen, worden inductieladingen genoemd.
Inductieladingen gegenereerd in de geleidercreëren hun eigen veld, dat compenseert voor de invloed van het externe veld in de geleider. In dit opzicht wordt de indicator van het totale totale elektrostatische veld gecompenseerd en gelijk aan 0. De potentialen van elk punt binnen en buiten zijn gelijk.
Dit resultaat geeft aan datvanaf de binnenkant van de geleider (zelfs met een aangesloten extern veld) is er geen verschil in potentialen en is er geen elektrostatisch veld. Dit feit wordt gebruikt bij het afschermen vanwege het gebruik van de methode van elektro-optische bescherming van een persoon en elektrische apparatuur die gevoelig is voor velden, in het bijzonder zeer nauwkeurige meetinstrumenten en microprocessortechnologie.
De relatie tussen diëlektrische constante engevoeligheid is ook beschikbaar. Het kan echter worden uitgedrukt met een formule. Dus de relatie tussen diëlektrische constante en diëlektrische gevoeligheid heeft het volgende record: e = 1 + X.
Afgeschermde kleding en schoeisel gemaakt van stoffenmet geleidende eigenschappen, waaronder hoeden, worden gebruikt in de energiesector voor de veiligheid van personeel dat werkzaamheden uitvoert onder omstandigheden van hoge spanning veroorzaakt door hoogspanningsapparatuur. Het elektrostatische veld dringt niet binnen in de geleider, omdat wanneer de geleider in het elektrische veld wordt gebracht, het wordt gecompenseerd door het veld dat optreedt als gevolg van de beweging van vrije ladingen.
Deze naam behoort tot stoffen die hebbenisolerende eigenschappen. Ze bevatten alleen onderling verbonden kosten, geen gratis. Elk positief deeltje erin zal worden gebonden met een negatief in het atoom met een gemeenschappelijke neutrale lading zonder vrije beweging. Ze worden gedistribueerd vanuit de diëlektrica en kunnen hun positie niet veranderen onder invloed van externe velden. In dit geval de diëlektrische gevoeligheid van de stof en de ontvangen energie brengt nog steeds zeker met zich meeveranderingen in de structuur van materie. Van binnenuit het atoom en het molecuul verandert de verhouding van de positieve en negatieve ladingen van het deeltje, en op het oppervlak van de stof verschijnen extra ongebalanceerde onderling verbonden ladingen, waardoor een intern elektrisch veld ontstaat. Het is gericht op de spanning die van buitenaf wordt aangebracht.
Dit fenomeen wordt diëlektrische polarisatie genoemd. Het kan worden gekenmerkt door het feit dat een elektrisch veld ontstaat vanuit de stof, veroorzaakt door de invloed van externe energie, maar verzwakt door de oppositie van het interne veld.
Binnen diëlektrica kan het in twee typen worden weergegeven:
Het eerste type heeft ook een extrazijn naam is dipoolpolarisatie. Deze eigenschap is inherent aan diëlektrica met verplaatste centra met een positieve en negatieve lading, die moleculen creëren uit kleine dipolen - een neutraal stel van een paar ladingen. Dit fenomeen is typisch voor vloeistof, waterstofsulfide, stikstof.
Zonder de invloed van een extern elektrisch veld bijVoor deze stoffen zijn moleculaire dipolen chaotisch georiënteerd onder invloed van inwerkende temperatuurveranderingen, wanneer er geen elektrische lading aan de buitenkant van het diëlektricum verschijnt.
Deze foto verandert onder invloed van de bijgevoegdebuiten de energie, wanneer de dipolen hun eigen oriëntatie niet veel veranderen en niet-gecompenseerde macroscopisch gebonden ladingen op het oppervlak verschijnen, waardoor een veld ontstaat met de tegenovergestelde richting van het veld dat van buitenaf wordt aangelegd.
Dit fenomeen doet zich voor in niet-polairdiëlektrica - materialen van een ander type met moleculen waarin er geen dipoolmoment is, dat onder invloed van een extern veld wordt vervormd zodat alleen positieve ladingen in de richting van de externe veldvector zijn gericht en negatieve ladingen in de tegenovergestelde richting.
Als gevolg hiervan functioneert elk molecuul alseen elektrische dipool georiënteerd langs de as van het aangelegde externe veld. Op een vergelijkbare manier verschijnt er een eigen veld op het buitenoppervlak, dat een tegenovergestelde richting heeft.
Voor deze stoffen geldt de verandering in moleculen en de daaropvolgendepolarisatie door de invloed van het veld buiten is niet afhankelijk van hun beweging onder invloed van temperatuur. Methaan CH4 kan worden gebruikt als een niet-polair diëlektricum. De numerieke indices van het interne veld voor beide diëlektrica in grootte zullen aanvankelijk evenredig veranderen met de verandering in het externe veld, en na verzadiging treden niet-lineaire effecten op. Ze verschijnen wanneer elke moleculaire dipool langs krachtlijnen in de buurt van polaire diëlektrica is opgesteld, of er waren veranderingen in niet-polaire stoffen veroorzaakt door een sterke vervorming van atomen en moleculen door een grote hoeveelheid energie die van buitenaf werd toegepast. In praktische gevallen gebeurt dit zeer zelden.
Onder de isolatiematerialen wordt een belangrijke rol toegekend aan elektrische indicatoren en dergelijke kenmerken zoals diëlektrische constante. Beide worden beoordeeld op basis van twee verschillende kenmerken:
Onder de term absoluut diëlektricumpermeabiliteit van een stof wordt opgevat als een verwijzing naar de wiskundige notatie van de wet van Coulomb. Met zijn hulp wordt de relatie tussen de inductievector en de intensiteit beschreven in de vorm van een coëfficiënt.
