Kakšna je dielektrična konstanta medija?

Nazaj v šoli na tečajih fizike, o učitelju, o pogovoru električni pojavi, pojasnil, kaj je dielektrična prožnost medija. V prihodnje, če glavni poklic ni povezan z elektrotehniko, je bila tema varno pozabljena. V tem prispevku se bomo spomnili, kaj je za to definicijo.

Običajno pojasniti izraz "dielektrična prožnost medija" je običajno razmisliti o primeru s kondenzatorjem, katerega plošče so ravne. Predstavljamo najpreprostejši kondenzator v vakuumu. Določite vrednost električni naboj:

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

kjer je d razdalja med ploščami, U je napetost, S je površina plošče in Ev je dielektrični. konstantno. Slednja je referenčna vrednost, predstavlja dielektrično konstanto medija brez zraka (vakuum) in je enaka 8,85 * 10 pri moči -12 Farad na meter.

Toda v kondenzatorjih ločilne plošče lahko medij deluje ne le kot vakuum, temveč tudi kateri koli drug dielektrični material. Očitno je, da se v tem primeru dielektrična konstanta medija razlikuje od "Ev", zato se obremenitev spreminja. Če je kondenzator priključen na vir EMF, se na ploščah postavi Qz. Dielektrična konstanta materiala je razmerje med zaračunavanjem plošč priključenega kondenzatorja Qz na naboj v primeru vakuuma Qv, t.j.,

E = Qz / Qv.

Očitno ni nobene razsežnosti. Napajalni kondenzator porabi dodatno moč iz vira.

Dejansko je to relativna dielektričnost medija. Prikazuje, kolikokrat se intenzivnost medsebojnega delovanja med obremenitvami, ločenimi z dielektrično, zmanjša v primerjavi s ploščami v vakuumu. Lahko rečemo, da je to ena od značilnosti materiala.

Če pa se nabiranje na ploščah nabira, se oskrba z energijo ustavi, pride do drugega pojava. Napetost se zmanjša in posledično pade električna poljska jakost. Zakaj?

Vsak material sestavljajo atomi z elektroni, ki se vrtijo okoli jedra. Ko se pojavi električno polje, nosilci polnjenja v vsaki molekuli razpršijo glede na polarnost zunanjega delovanja - obstaja tako imenovana polarizacija, ki tvori dipol. To je njegova elektronska oblika. Sama gradiva lahko sestavljajo tako polarne kot nepolarne molekule. V prvem primeru je molekula orientirana glede na polje (napetost) in ker je samotirni dipol, je relativna dielektričnost precej visoka. Vrednost njihove prepustnosti pogosto presega 100 enot. V drugem primeru (nepolarne molekule), čeprav je dipolsko polje nastalo zaradi delovanja dipolnega polja, del energije porabimo za vzdrževanje prostorske konfiguracije, zato je prepustnost nepomembna in redko presega 5 enot. Treba je opozoriti, da ima plinasta snov vedno majhen indeks prepustnosti zaradi majhnega števila molekul na enoto prostornine, ne glede na njihovo naravno strukturo.

Za najpogostejše dielektrični materiali podatki o prepustnosti so podani v ustreznih tabelah, zato pri izračunih ni težav pri določanju želene vrednosti. Zanimivo je, da ima zrak prepustnost 1 enote. To pojasnjuje, zakaj se v kondenzatorjih uporabljajo različni dielektrični nanosi - keramika, sljuda, parafin itd. Vsi ti materiali, ki imajo večjo prepustnost, povečujejo vrednost nabora, nabranega na ploščah. Z drugimi besedami, zmogljivost se lahko prilagodi ne le s tem, ko so razporejene plošče, ampak tudi z materialom, ki jih ločuje. Prvakovci med snovi z visoko prepustnostjo so keramika (okoli 80) in očiščena iz nečistoč vode (ne manj kot 81).