חדירות דיאלקטרית

רמת polarizability של חומר מאופיין ערך מיוחד, אשר נקרא חדירות דיאלקטרי. חשבו על הערך הזה.

נניח שעוצמת השדה ההומוגניבין שתי צלחות טעונות בחלל ריק שווה ל- E₀. עכשיו למלא את הפער ביניהם עם כל דיאלקטרי. חיובים חשמליים, המופיעים על הגבול בין דיאלקטרי לבין המנצח בשל הקיטוב שלה, לנטרל חלקית את ההשפעה של חיובים על הצלחות. את עוצמת E של שדה זה יהיה פחות מאשר את עוצמת E₀.

הניסיון מגלה כי עם עקביממלא את הפער בין צלחות עם דיאלקטרים ​​שווים, חוזק השדה יהיה שונה. לכן, לדעת את הערך של היחס בין עוצמת השדה החשמלי בין הצלחות בהיעדר מבודד E ובנוכחות של מבודד E, ניתן לקבוע את יכולת הקיטוב שלו. החדירות הדיאלקטארית שלה. ערך זה מסומן בדרך כלל על ידי האות היוונית ԑ (epsilon). לכן, אנו יכולים לכתוב:

ԑ = E₀ / E.

הקבוע הדיאלקטרי מראה כמה פעמים חוזק השדה של המטענים הללו בדיאלקטרי (הומוגני) יהיה פחות מאשר בחלל ריק.

צמצום כוח האינטראקציה בין חיוביםנגרמת על ידי תהליכי הקיטוב של המדיום. בשדה חשמלי, אלקטרונים באטומים ובמולקולות יורדים ביחס ליונים, ומרגע דיפול מתעורר. כלומר. אותן מולקולות בעלות רגע דיפול משלהן (בפרט מולקולות מים) מכוונות בשדה חשמלי. רגעים אלה יוצרים שדה חשמלי משלהם, מתנגדים לשדה שגרם להופעתם. כתוצאה מכך, סך השדה החשמלי פוחת. בשדות קטנים תופעה זו מתוארת על ידי המושג של permittivity דיאלקטרי.

להלן קבוע דיאלקטרי בחלל של חומרים שונים:

אייר ................................. 1.0006 ....

Paraffinning ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

פרספקס (פרספקס) ...... 3-4

הבניה ................................. .. ... 4

פורצלן

זכוכית .........................................................

מיכה ...........

משי טבעי ............ 4-5

צפחה ..................................

אמבר

מים ................................ ................................

ערכים אלה של permittivityחומרים מתייחסים לטמפרטורות הסביבה בטווח של 18-20 ° C. לפיכך, קבוע דיאלקטרי של מוצקים משתנה באופן לא משמעותי עם טמפרטורה, למעט ferroelectrics.

להיפך, הוא יורד עם גזים עקב עליית הטמפרטורה ועלייה בקשר עם עליית הלחץ. בפועל, הקבוע הדיאלקטרי של האוויר נלקח כאחדות.

זיהומים בכמויות קטנות יש השפעה מועטה על רמת permittivity דיאלקטרי של נוזלים.

אם שני מטענים נקודה שרירותית ממוקמיםדיאלקטרי, את עוצמת השדה שנוצר על ידי כל אלה חיובים בשלב של מציאת תשלום נוסף פוחתת על ידי גורם ԑ. מכאן נובע כי הכוח שבו החיובים הללו מתקשרים זה עם זה הוא גם קטן יותר. לפיכך, חוק קולומב להאשמות המצויות בדיאלקטריה מתבטא בנוסחה:

F = (q₁q₂) / (ԑₐr²).

במערכת SI:

F = (q₁q₂) / (4πԑₐr²),

כאשר F הוא כוח של אינטראקציה, q₁ ו q₂, הם ההאשמות, ԑ הוא permittivity מוחלטת של המדיום, ו r הוא המרחק בין המטענים נקודה.

את הערך של ԑ ניתן להציג באופן מספרי בהיחידות היחסיות (ביחס לתפיסות הדיאלקטריות המוחלטות של ואקום ԑ₀). הכמות ԑ = ԑₐ / ԑ₀ נקראת permittivity יחסית. הוא מגלה כמה פעמים האינטראקציה בין המטענים במדיום הומוגני אינסופי חלשה יותר מאשר בחלל ריק; ԑ = ԑₐ / ԑ₀ נקרא לעיתים קבוע קבוע דיאלקטרי. הערך המספרי של ԑ₀, כמו גם ממדיו, תלויים באיזו מערכת של יחידות נבחרה; ואת הערך של ԑ אינו תלוי. לפיכך, במערכת CASEC, ԑ₀ = 1 (זוהי יחידת הבסיס הרביעית); במערכת SI, הקבוע הדיאלקטרי של הריק מבוטא כ:

ԑ₀ = 1 / (4π˖9˖10⁹) פאראד / מטר = 8.85˖10⁻¹² p / m (במערכת זו ԑ₀ הוא ערך נגזר).

</ p>