Dielektriline konstant on väärtus, mida kasutatakse mahtuvuse kirjeldamiseks koos dielektrilise elemendiga ja ilma. Dielektriline sagedus on viis, kuidas kirjeldada, kuidas dielektrilised omadused muutuvad, kui elektrivälja sagedus muutub.

Mis on dielektriline konstant?

Definitsioon:

Dielektriline konstant on konkreetne väärtus, mis arvutatakse ja antakse kondensaatorile ning põhineb selle aine mahtuvuse võrdlemisel vaakumis koos dielektriku (isoleermaterjaliga) ja ilma selleta. Kondensaator on iga seade, mis on võimeline salvestama elektrilaengut. Mahutavus on tõesti see, kui hõlpsalt suudab aine elektrilaengut säilitada.

Kuidas seda mõõdetakse:

Dielektrilist konstanti kirjeldatakse valemi abil, milles k on arvutatav konstant. Valem on k = C / Co, kus C on dielektriku olemasolu korral mahtuvus, samal ajal kui Co on mahtuvus, milles dielektrikat pole. Väärtus on alati suurem kui 1 ja see on paljude ainete jaoks määratud temperatuuril 25 kraadi Celsiuse järgi. Näiteks toatemperatuuril (25 kraadi Celsiuse järgi) mõõdetud vee dielektrilised konstandid on 78,2 ja parafiini puhul 2,25. Mesilasvaha konstandid on 2,8, õhu temperatuur on samal temperatuuril 1,0006.

Rakendus:

Need dielektrilised konstantsed väärtused võivad temperatuuri muutumisega muutuda, kuna see mõjutab materjalide juhtivust. Teades, millised dielektrilised konstandid on konkreetsetest materjalidest, on inseneriteaduses oluline, kuna konstandid on seotud energiakao ja muude oluliste parameetritega, mida teadlased peavad uute materjalide kavandamisel teadma. See on olnud tänapäeval oluline uute polümeeride väljatöötamisel, mida saaks kasutada dielektrikutena. Dielektriline konstant näitab, kui hästi aine suudab elektrit säilitada, mis on omadus, mida tuleb teada, kui kaalutakse konkreetse aine kasutusala ja rakendust.

Mis on dielektriline sagedus?

Definitsioon:

Dielektriline sagedus on dielektrikute omaduste muutus elektrivälja sageduse muutuste tõttu. Dielektriku võime energiat salvestada sõltub tõesti elektrivälja sagedusest, mida rakendatakse igal ajahetkel. Seda nähtust nimetatakse dielektriliseks dispersiooniks.

Kuidas seda mõõdetakse:

Dielektriliste omaduste muutust saab arvutada erinevate sageduste jaoks. Dielektriline spektroskoopia on meetodi nimi, mida kasutatakse nende omaduste mõõtmiseks erinevatel ja erinevatel sagedusväärtustel. Sageli võib koostada graafiku, milles võib erinevate omaduste muutusi märgata suurenevate elektrivälja sageduste korral. Graafik võib näidata, kuidas elektrilaengud muutuvad.

Rakendus:

Dielektriliste omaduste muutumise muutumine erinevatel elektrivälja sagedustel on ülioluline, võimaldamaks teadlastel mõista, kuidas konkreetne materjal erinevates tingimustes töötab. Näiteks on dielektriku tundmine mikrolaine- ja raadiosageduslikel lainetel kasulik sellistes uurimisvaldkondades nagu kommunikatsioon ja materjaliteadused. Materjalide dielektriliste omaduste katsetest saadud teadmised ja nende muutmine erineva sagedusega võimaldavad teadlastel ennustada selliste materjalide käitumist ja seda, kas need sobivad konkreetseks rakenduseks.

Dielektrilise konstandi ja sageduse erinevus?

Definitsioon

Dielektriline konstant on konkreetse kondensaatori väärtus, mis põhineb teatud tüüpi dielektriku olemasolul. Dielektriline sagedus on mõõt, kuidas dielektrikute omadused muutuvad vastavalt elektrivälja muutustele.

Kuidas seda mõõdetakse või arvutatakse

Dielektrilise konstandi mõõtmise viisiks võetakse mahtuvuse lugemine koos dielektrilise elemendiga ja ilma selleta ning seejärel kasutatakse konstandi määramiseks selle suhte põhjal valemit. Dielektrilise sageduse mõõtmise viis on see, et dielektriku omadused määratakse elektrivälja sageduse muutustega.

Väärtus põhineb muutusel

Dielektrilise konstandi korral on väärtus konstantse temperatuuriga; sageli kasutatakse toatemperatuuri ja see registreeritakse kindla sagedusega. Dielektrilise omaduse korral muutuvad dielektriliste omaduste väärtused elektrivälja sageduse muutumisel.

Graafiline esitus

Dielektrilise konstandi määramisel graafikut tavaliselt ei moodustata. Dielektriliste omaduste määramiseks erinevatel sagedustel koostatakse tavaliselt graafik

Rakendus

Konkreetsete materjalide dielektriliste konstandite määramine on oluline inseneriteaduses, milles teadlased töötavad välja uusi materjale, mida saaks kasutada erinevates valdkondades, ning see võimaldab neil teada saada, millistes olukordades saab materjali kõige paremini kasutada. Dielektrilise sageduse määramine on kasulik, kuna see võimaldab teadlastel ennustada, kuidas materjalid konkreetsetes olukordades toimivad.

Dielektrilise konstandi ja sageduse võrdlemise tabel

Dielektrilise konstantse versiooni kokkuvõte Sagedus

  • Dielektriline konstant on väärtus, mis arvutatakse kondensaatori jaoks koos dielektrilise materjaliga või ilma. Dielektriline sagedus kirjeldab dielektriliste omaduste muutust vastavalt rakendatava elektrivälja varieerumisele. Materjalide dielektrilise konstandi ja sageduse tundmine on tehnilises rakenduses kasulik.
Dr Rae Osborn

Viited

  • Ahmad, Zulkifli. "Dielektrilised polümeermaterjalid." Dielektriline materjal. IntechOpen, 2012.
  • Badr, Aly M., Haroun A. Elshaikh ja Ibraheim M. Ashraf. "Temperatuuri ja sageduse mõju dielektrilistele omadustele ülevaate saamiseks Tl2S-kihilistes üksikristallides toimuva laengu transpordist." Ajakiri Modern Physics 2.01 (2011): 12.
  • Kujutise krediit: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Seismic_amplitude_vs_frequency.png
  • Piltkrediit: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dielectric-constant.jpg