Koja je dielektrična konstanta medija

Povratak u školu u nastavi fizike, učitelj, o kojem se govori električne pojave,

Obično je objašnjenje pojma "dielektrična permitivnost medija" uobičajeno uzeti u obzir primjer kondenzatora čije su ploče ravne. Mi predstavljaju najjednostavniji kondenzator u vakuumu. Definirajte vrijednost električni naboj:

Qv = (U * S * Ev) / d,

gdje d je udaljenost između ploča, U je napon, S je područje ploče, a Ev je dielektrična. konstanta. Potonji je referentna vrijednost, on predstavlja dielektričnu konstantu medija bez zraka (vakuuma) i jednak je 8,85 * 10 s snagom od -12 Farad po metru.

No, u kondenzatorima razdjelne ploče, medij može djelovati ne samo kao vakuum već i na bilo koji drugi dielektrični materijal. Očito je da se u ovom slučaju dielektrična konstanta medija razlikuje od "Ev", pa stoga naboj varira. Ako je kondenzator spojen na izvor EMF, napunjenost na pločama postaje Qz. Dielektrična konstanta materijala je omjer napunjenosti ploča priključenog kondenzatora Qz do punjenja u slučaju vakuuma Qv, tj.

E = Qz / Qv.

Očito, nema dimenzije. Napajanje kondenzatora troši dodatnu energiju iz izvora.

Zapravo, to je relativna permitivnost medija. Pokazuje koliko puta intenzitet interakcije između naboja razdvojenih dielektrikom smanjuje u usporedbi s pločama u vakuumu. Također se može reći da je to jedna od karakteristika materijala.

Ako, međutim, kada se naboj na pločama akumulira, opskrba energijom zaustavi, dogodi se još jedan fenomen. Napon se smanjuje i kao posljedica toga pada snaga električnog polja. Zašto?

Bilo koji materijal se sastoji od atoma s elektronima koji rotiraju oko jezgre. Kada se električno polje raspodjela odvija u svaku molekulu nosača polarnost vanjskog djelovanja - tzv polarizacije tvori dipol. Ovo je njegov elektronički oblik. Sam materijal može se sastojati od polarnih i nepolarnih molekula. U prvom slučaju, molekula je orijentirana prema polju (naponu), i budući da dipolovi orijentiraju, relativna permitivnost je prilično visoka. Vrijednost njihove propusnosti često prelazi 100 jedinica. U drugom slučaju (nepolarna molekula), iako s obzirom na akciji polja i dipola se formiraju, dio energije potrošeno da bi održali svoju prostornu konfiguraciju, međutim neznatan propusnost i rijetko prelazi 5 jedinica. Treba napomenuti da plinovita tvar uvijek ima niski indeks propusnosti zbog malog broja molekula po jedinici volumena, bez obzira na njihovu prirodnu strukturu.

Za najčešće dielektrični materijali podaci o propusnosti navedeni su u odgovarajućim tablicama, stoga kod izvođenja proračuna nema poteškoća pri određivanju željene vrijednosti. Zanimljivo je da zrak ima propusnost od 1 jedinice. To objašnjava zašto je u kondenzatorima koriste različite dodatne dielektrična sloja. - Keramika, tinjac, parafin i dr Svi ti materijali, koji imaju veću propusnost, povećati vrijednost akumuliranog naboja na pločama. Drugim riječima, kapacitet se može prilagoditi ne samo načinom na koji su ploče postavljene već i materijalom koji ih razdvajaju. Prvaci među spojevima s visokom propusnošću su keramika (oko 80) i pročišćeni od nečistoća vode (ne manje od 81).