Permeabilitatea dielectrică
Nivelul polarizabilității unei substanțe este caracterizat printr-o valoare specială, care se numește permeabilitate dielectrică. Luați în considerare ce este această valoare.
Să presupunem că intensitatea unui câmp omogen între două plăci încărcate într-un vid este egală cu Eo. Acum completați diferența dintre ele cu orice dielectric. Încărcături electrice, care apar la limita dintre dielectric și conductor datorită polarizării sale, neutralizează parțial efectul încărcărilor pe plăci. Intensitatea E a acestui câmp va fi mai mică decât intensitatea E.
Experiența arată că atunci când decalajul dintre plăci este umplut consecutiv cu dielectrice egale, intensitățile câmpului vor fi diferite. Prin urmare, cunoscând valoarea raportului dintre intensitatea câmpului electric între plăci în absența izolatorului E și în prezența unui izolator E, se poate determina polarizabilitatea acestuia, adică, poate fi determinată. permeabilitatea sa dielectrică. Această valoare este de obicei indicată prin litera greacă ԑ (epsilon). Prin urmare, putem scrie:
ԑ = Eo / E.
Condiția dielectrică arată câte ori intensitatea câmpului din aceste încărcări într-un dielectric (omogen) va fi mai puțin decât într-un vid.
Scăderea forței de interacțiune dintre sarcini este cauzată de procesele de polarizare a mediului. Într-un câmp electric, electronii din atomi și molecule scad în raport cu ionii și moment dipol. Ie acele molecule care au propriul moment dipol (în special moleculele de apă) sunt orientate într-un câmp electric. Aceste momente își creează propriul câmp electric, contracarând câmpul care le-a provocat apariția. Ca urmare, câmpul electric total scade. În câmpurile mici acest fenomen este descris de conceptul de permitivitate dielectrică.
Mai jos este constanta dielectrica in vid a diferitelor substante:
Air Hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip
Paraphinhellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-2
Plexiglas (plexiglas) hellip-hellip-3-4
Ebonithellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip - .. hellip-4
Farforhellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-7
Steklohellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip - .. hellip-hellip-0.4-7
Slyudahellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip - .. hellip-0.4-5
Mătase naturală ............ 4-5
Ardezie .............................. 6-7
Yantarhellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip -... hellip-hellip-12,8
Hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip
Aceste valori ale permitivității dielectrice a substanțelor se referă la temperaturi ambientale cuprinse între 18-20 ° C. Astfel, constanta dielectrică a solidelor variază nesemnificativ cu temperatura, cu excepția feroelectricilor.
Dimpotrivă, acesta scade cu gazele datorită creșterii temperaturii și a creșterii în legătură cu creșterea presiunii. În practică permitivitatea aerului este luată ca una.
Impuritățile în cantități mici au un efect redus asupra nivelului permitivității dielectrice a lichidelor.
Dacă două taxe arbitrare sunt plasate într-un dielectric, atunci intensitatea câmpului creată de fiecare dintre aceste încărcări în punctul de a găsi o altă sarcină scade cu un factor de ԑ. Din aceasta rezultă că forța cu care aceste interacțiuni interacționează între ele este de asemenea ԑ ori mai mică. prin urmare Legea Coulomb pentru sarcinile plasate într-un dielectric, este exprimată prin formula:
F = (q1q2) / (ԑₐr²).
în Sistemul SI:
F = (q1q2) / (4pi-ԑₐr²),
unde F - este forța de interacțiune, q₁ și q₂; - cantitatea de taxe ԑ - este permitivitatea absolută a mediului, d - distanța dintre sarcini punctiforme.
Valoarea lui ԑ poate fi reprezentată numeric în unități relative (în raport cu permitivitatea dielectrică absolută a vidului ԑo). Cantitatea ԑ = ԑₐ / ԑ0 se numește permitivitate relativă. Se dezvăluie de câte ori interacțiunea dintre încărcări într-un mediu infinit omogen este mai slabă decât într-un vid - ԑ = ԑₐ / ԑo este numită adesea constanta dielectrică complexă. Valoarea numerică a lui ԑo, precum și dimensiunea sa, depind de sistemul de unități ales și valoarea lui ԑ nu depinde. Astfel, în sistemul CGE ԑo = 1 (această a patra unitate de bază) - în sistemul SI, constanta dielectrică a vidului este exprimată ca:
ԑ₀ = 1 / (4pi-˖9˖10⁹) Farad / metru = 8,85˖10⁻sup1-² f / m (în acest sistem este ԑ₀ valoare derivat).
- Dielectric - ce este? Proprietățile dielectricilor
- Sensibilitate și permitivitate dielectrică
- Condensator. Energia unui condensator încărcat
- Polarizarea dielectricilor
- Un conductor într-un câmp electrostatic. Conductori, semiconductori, dielectrice
- Rezistența electrică a dielectricilor
- Conductivitatea electrică a dielectricilor. Tipuri de dielectrice, proprietățile și aplicațiile lor
- Inducția magnetică
- Puterea câmpului electric
- Dielectrice într-un câmp electric
- Lucrarea câmpului electric la transferul de sarcină
- Capacitatea condensatorului
- Potențialul câmpului electric, relația dintre forță și potențial
- Conductorii într-un câmp electric
- Câmp electrostatic și încărcare unică
- Care este constanta dielectrică a mediului
- Permeabilitatea dielectrică a aerului ca cantitate fizică
- Care este capacitatea electrică?
- Principiul suprapunerii câmpurilor electrice
- Forța câmpului: esența și caracteristicile principale
- Capacitatea electrică a condensatorului: esența și caracteristicile principale