Mis on dielektriline konstant?

Dielektriline konstant on teatud materjali võime salvestada elektrivälja mõjul elektrilist potentsiaalset energiat. Seda nimetatakse ka lubatavuseks.

Dielektriline läbilaskvus on füüsikaline omadus, mis kirjeldab, kuidas elektriväli mõjutab dielektrilist keskkonda ja kuidas see selle koostoime tagajärjel ise muutub.

Dielektrilise läbilaskvuse määrab teatud materjali võime polariseeruda rakendatud elektrivälja tagajärjel ja sellega seoses osaliselt neutraliseerida materjali elektriväli. Seetõttu viitab dielektriline läbilaskvus materjali omadusele juhtida (või võimaldada selle olemasolu) elektrivälja, s.o. e. see viitab nn elektrilisele vastuvõtlikkusele.

Dielektriline läbilaskvus on seotud paljude muude füüsikaliste omadustega, nagu elektriline mahtuvus ja valguse kiirus. Näiteks võimaldab kondensaatoris suurema dielektrilise läbilaskvusega materjali kasutamine antud elektrilaengu koguneda väiksema pinge korral, mille tulemuseks on kondensaatori suurem maht samadel muudel parameetritel.

Dielektriline konstant langeb kokku homogeense söötme suhtelise dielektrilise läbilaskvusega ja seda määratletakse söötme dielektrilise läbilaskvuse (ε) ja dielektrilise läbilaskvuse suhtena vaakumis (ε0).

εr = ε / ε0

Dielektriline läbilaskvus vaakumis on füüsika üks põhikonstanti. See võrdub elektrilise induktsiooni (D) ja elektrivälja intensiivsuse (E) suhtega vaakumis.

ε0 = D / E = ≈ 8,8541878176 x 10 -12 F / m,

Seda võib defineerida ka kui plaatide vahelise kindla dielektriga kondensaatori mahtuvuse ja plaatide vahelise vaakumiga sama kondensaatori mahtuvuse suhet.

Seda saab mõõta otse spetsiaalsete seadmete abil.

Mis on polaarsus?

Polaarsus on objekti seisund või kvaliteet, millel on vastassuunalistes suundades või osades vastupidised jõud või omadused või millel on kontrastsetes osades või suundades vastandatud jõud või omadused.

Polaarsus on laialt levinud termin, mida kasutatakse geomeetrias, bioloogias, keemias, füüsikas, elektroonikas jne.

Elektriahelates on kaks poolust - positiivne ja negatiivne. Alalisvoolu (DC) vooluahelates polaarsus ei muutu, vahelduvvoolu (AC) vooluahelates muutub see sõltuvalt elektrienergia sagedusest mitu korda.

Kujutage ette, et kahe objekti vahel on püsiv elektripotentsiaal. Sel juhul on ühel neist objektidest (poolustel) teisega võrreldes rohkem elektrone. Vähem elektronidega poolusel on positiivne polaarsus, samas kui rohkemate elektronidega poolusel on negatiivne. Kui need kaks objekti on ühendatud juhtiva sidemega, voolavad elektronid negatiivsest poolusest positiivsesse, luues elektrivoolu.

Alalisvoolusüsteemides on oluline seadme sisselülitamisel jälgida polaarsust, kuna vastasel juhul võib selle töös esineda probleeme. Polaarsuse muutmine võib kahjustada paljusid elektroonikaseadmeid.

Polaarsuse võib eksperimentaalselt määrata süsinik- või metall-elektroodi abil.

Dielektrilise konstandi ja polaarsuse erinevus

  1. Definitsioon

Dielektriline konstant: Dielektriline konstant, mida nimetatakse ka lubatavuseks, on teatud materjali võime elektrivälja mõjul salvestada potentsiaalset energiat.

Polaarsus: polaarsus on objekti seisund või kvaliteet, millel on vastupidised jõud või omadused vastassuundades või osades või millel on vastandatud jõud või omadused vastandlikes osades või suundades.

  1. Alus

Dielektriline konstant: dielektrilise konstandi määrab elektrivälja võime mõjutada dielektrilist keskkonda ja selle koostoime tagajärjel muutuda.

Polaarsus: polaarsuse määravad vastupidised jõud või omadused vastassuundades või kehaosades. Elektrilise polaarsuse määravad elektronide erinev arv kahes pooluses.

  1. Tähtsus

Dielektriline konstant: dielektrilised materjalid on nõrgad elektrivoolu juhid, kuid võivad tõhusalt toetada elektrostaatilist välja.

Polaarsus: teatud tingimustes tekitab polaarsus elektrivoolu.

  1. Väärtus

Dielektriline konstant: dielektriline konstant võrdub elektrilise induktsiooni (D) ja elektrivälja intensiivsuse (E) suhtega vaakumis.

Polaarsus: elektriahelates on kaks poolust - positiivne ja negatiivne.

  1. Määramine

Dielektriline konstant: Dielektrilise konstandi saab arvutada söötme dielektrilise läbilaskvuse ja dielektrilise läbilaskvuse suhtega vaakumis. Seda saab mõõta otse spetsiaalsete seadmete abil.

Polaarsus: Polaarsuse võib eksperimentaalselt määrata süsiniku- või metallielektroodi abil.

Dielektriline konstant vs polaarsus: võrdlustabel

Dielektrilise konstandi vs polaarsuse kokkuvõte:

  • Dielektriline konstant on teatud materjali võime elektrivälja mõjul salvestada potentsiaalset energiat. Polaarsus on keha seisund või kvaliteet, millel on vastupidised jõud või omadused vastassuundades või -osades või millel on vastandatud jõud või omadused vastandlikes osades või suundades. Dielektrilise konstandi määrab elektrivälja võime mõjutada dielektrilist keskkonda ja selle koostoime tagajärjel muutuda. Polaarsus määratakse vastupidiste jõudude või omaduste olemasoluga vastassuundades või kehaosades. Elektrilise polaarsuse määravad elektronide erinev arv kahes pooluses. Dielektrilised materjalid toetavad tõhusalt elektrostaatilist välja. Teatud tingimustes tekitab polaarsus elektrivoolu. Dielektriline konstant võrdub elektrilise induktsiooni (D) ja elektrivälja intensiivsuse (E) suhtega vaakumis. Elektriahelates on kaks poolust - positiivne ja negatiivne. Dielektrilise konstandi saab arvutada söötme dielektrilise läbilaskvuse ja dielektrilise läbilaskvuse suhtega vaakumis. Seda saab mõõta otse spetsiaalsete seadmete abil. Polaarsuse võib eksperimentaalselt määrata süsinik- või metall-elektroodi abil.
Dr Mariam Bozhilova metsauuringute instituut, BAS

Viited

  • Kujutise krediit: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Carbon-fluorine-bond-polarity-2D-black.png
  • Piltkrediit: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dielectric-constant.jpg
  • Halliday, D. Resnick. Füüsika aluste õpik. Hoboken: Wiley. 2004. Trükk.
  • Kuchling, H. Füüsika. Moskva: Mir. 1982. Trükk.
  • Ryan, Ch. Põhielektrienergia: iseõppimisjuhend. New York: John Wiley & Sons Inc. 1986. Trükk.