Dielektrinen läpäisevyys
Aineen polarisoituvuudelle on ominaista erityinen arvo, jota kutsutaan dielektriseksi läpäisevyydeksi. Harkitse, mitä tämä arvo on.
Oletetaan, että homogeenisen kentän intensiteettikahden täytetyn levyn välillä tyhjiössä on yhtä suuri kuin Eo. Nyt täytä niiden välinen rako minkä tahansa dielektrisen kanssa. Sähkövaraukset, jotka esiintyvät eristeen ja johtimen välisellä rajalla polarisaation vuoksi, osittain neutralisoivat latausten vaikutuksen levyihin. Tämän kentän vahvuus E on pienempi kuin intensiteetti Eo.
Kokemus paljastaa, että johdonmukaisestitäyteaineiden välisen raon täyttäminen tasaisten dielektristen levyjen välillä, kentän vahvuudet ovat erilaiset. Siten, kun tunnetaan sähkökentän voimakkuuden suhde levyn välissä eristimen E poissa ollessa ja eristimen E läsnä ollessa, sen polarisoituvuus, ts. Voidaan määrittää. sen dielektrinen läpäisevyys. Tätä arvoa kutsutaan yleensä kreikkalaisella kirjaimella ԑ (epsilon). Siksi voimme kirjoittaa:
ԑ = Eo / E.
Dielektrisyysvakio osoittaa, kuinka monta kertaa näiden kuormien kenttävoimakkuus dielektrisessä (homogeenisessa) on pienempi kuin tyhjiössä.
Vähentää vuorovaikutusvoimaa maksujen välilläaiheutuu väliaineen polarisaation prosesseista. Sähkökentässä atomien ja molekyylien elektronit vähenevät ionien suhteen ja syntyy dipoli-hetki. eli ne molekyylit, joilla on oma dipoli-momentti (erityisesti vesimolekyylit), suuntautuvat sähkökentälle. Nämä hetket luovat oman sähkökentänsä vastakkain kentällä, joka aiheutti niiden ulkonäön. Tämän seurauksena koko sähkökenttä pienenee. Pienillä kentillä tämä ilmiö on kuvattu dielektrisen permittiivisyyden käsitteellä.
Alla on dielektrisyysvakio erilaisten aineiden tyhjiössä:
Ilma ......................................... .... 1 0006
Parafiininen .............................. .... 2
Plexiglas (pleksilasi) ...... 3-4
Ebonite ................................. .. ... 4
Posliini ................................. .... 7
Lasi ................................................................. .4-7
Mica ................................. ... .4-5
Luonnollinen silkki ............ 4-5
Levy .............................. 6-7
Amber .............................. ... ...... 12.8
Vesi .................................... ... .81
Nämä permittiivisyyden arvotaineet viittaavat ympäristön lämpötiloihin välillä 18-20 ° C. Siten kiintoaineen dielektrisyysvakio vaihtelee merkityksettömästi lämpötilan, lukuun ottamatta ferrosähköisiä aineita.
Päinvastoin se laskee kaasujen kanssa johtuen lämpötilan noususta ja lisääntyneestä paineen noususta. Käytännössä ilman dielektrisyysvakio otetaan yhtenäisyydeksi.
Epäpuhtaudet pienissä määrissä ovat vähäisiä vaikutuksia nesteiden dielektrisen permittiivisyyden tasoon.
Jos asetetaan kaksi mielivaltaista pistepistettädielektrinen, kullakin näistä maksuista luodun kentän voimakkuus toisen maksun löytämispaikassa laskee kertoimella ԑ. Tästä seuraa, että voima, jolla nämä maksut ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, on myös ԑ kertaa pienempi. Sen vuoksi Coulombin laki syytteeseen asetetuista maksuista ilmaistaan kaavalla:
F = (qqq2) / (ԑₐr2).
SI-järjestelmässä:
F = (qqq2) / (4πԑₐr2),
missä F on vuorovaikutuksen voima, q1 ja q2, ovat maksut, ԑ on väliaineen absoluuttinen permittiivisyys ja r on pisteiden latausten välinen etäisyys.
Arvoa ԑ voidaan esittää numeerisestisuhteelliset yksiköt (absoluuttisen dielektrisen permittiivisyyden suhteen tyhjiön ԑo) suhteen. Määrä ԑ = ԑₐ / ԑo kutsutaan suhteelliseksi permittiivisyydeksi. Se paljastaa kuinka monta kertaa latausten välinen vuorovaikutus ääretöntä homogeenista väliaineessa on heikompaa kuin tyhjössä; ԑ = ԑₐ / ԑo kutsutaan usein kompleksiseksi dielektriseksi vakiona. Numeron arvo ԑo, samoin kuin sen dimensiivisyys, riippuu siitä, mikä yksikköjärjestelmä on valittu; ja arvo ԑ ei ole riippuvainen. Näin ollen CASEC-järjestelmässä ԑo = 1 (tämä on neljäs perusyksikkö); SI-järjestelmässä tyhjiön dielektrisyysvakio ilmaistaan seuraavasti:
ԑo = 1 / (4π˖9˖109) Farad / mittari = 8,85˖10-2 p / m (tässä järjestelmässä ԑo on johdannaisarvo).
</ p>
