Диелектрична пропускливост

Нивото на поляризация на дадено вещество се характеризира със специална стойност, която се нарича диелектрична пропускливост. Помислете какво представлява тази стойност.

Да приемем, че интензитетът на хомогенното поле между две заредени плочи във вакуум е равен на Ео. Сега попълнете празнината между тях с всеки диелектрик. Електрически заряди, които се появяват на границата между диелектрика и проводника поради поляризацията му, частично неутрализират ефекта от зареждането върху плочите. Интензитетът Е на това поле ще бъде по-малък от интензитета Е.

Опитът показва, че когато разликата между пластините е последователно запълнена с равни диелектрици, силата на полето ще бъде различна. Следователно, знаейки стойността на съотношението на якостта на електричното поле между плочите в отсъствието на изолатор Е и в присъствието на изолатор Е, може да се определи неговата поляризация, т.е. нейната диелектрична пропускливост. Тази стойност обикновено се обозначава с гръцката буква ԑ (epsilon). Ето защо можем да напишем:

ԑ = Ео / Е.

Диелектричната константа показва колко пъти силата на полето от тези заряди в диелектрик (хомогенен) ще бъде по-малко, отколкото във вакуум.

Намаляването на силата на взаимодействие между зарядите се дължи на процесите на поляризация на средата. В електрическо поле, електроните в атомите и молекулите намаляват по отношение на йоните и диполен момент. Т.е. тези молекули, които имат свой собствен диполен момент (по-специално водни молекули) са ориентирани в електрическо поле. Тези моменти създават свое собствено електрическо поле, противодействащо на полето, което предизвиква появата им. В резултат на това общото електрическо поле намалява. В малките полета това явление е описано от концепцията за диелектрична проницаемост.

По-долу е диелектричната константа във вакуум на различни вещества:

Въздушен Hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip

Paraphinhellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-2

Плексиглас (плексиглас) 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-.4-7

Slyudahellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip - .. hellip-.4-5

Естествена коприна ............ 4-5

Ширина .............................. 6-7

Yantarhellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip-hellip -... hellip-hellip-12,8

Хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип-хелип .81

Тези стойности на диелектрична проницаемост на веществата се отнасят за температура на околната среда в диапазона 18-20 ° С. По този начин, диелектричната константа на твърдите вещества варира незначително от температурата, с изключение на фероелектриците.

Напротив, тя намалява с газове, дължащи се на повишаването на температурата и нараства във връзка с увеличаването на налягането. На практика проницаемост на въздуха се приема като едно.

Примесите в малки количества имат слаб ефект върху нивото на диелектричната проницаемост на течностите.

Ако в диелектрик се поставят две произволни точкови заряди, тогава силата на полето, създадена от всеки от тези заряди в точката на намиране на друг заряд, намалява с коефициент ԑ. От това следва, че силата, с която тези такси взаимодействат една с друга, също е ԑ пъти по-малка. следователно Закона за Кулон за таксите, поставени в диелектрик, се изразява с формулата:

F = (q1q2) / (ԑₐr2).

в SI система:

F = (qq2) / (4pi-ԑₐr2),

където F е силата на взаимодействие, q1 и q2 са зарядите, ԑ е абсолютната проницаемост на средата, а r е разстоянието между точковите заряди.

Стойността на ԑ може да бъде показана цифрово в относителни единици (по отношение на абсолютната диелектрична проницаемост на вакуума ԑо). Количеството ԑ = ԑₐ / ԑо се нарича относителна проницаемост. Тя разкрива колко пъти взаимодействието между зарежданията в безкрайна хомогенна среда е по-слабо, отколкото във вакуум-ԑ = ԑₐ / ԑо често се нарича сложна диелектрична константа. Цифровата стойност на ԑо, както и нейното измерение, зависят от това коя система от единици е избрана, а стойността на ԑ не зависи от това. По този начин, в системата CGE ԑо = 1 (тази четвърта основна единица) - в системата SI, диелектричната константа на вакуума се изразява като:

ԑо = 1 / (4pi-˖9˖10⁹) Farad / meter = 8,85˖10-1up1-² f / m (в тази система ԑо е деривативна стойност).