Ce este permitivitatea dielectrică

Orice substanță sau un organism care ne înconjoară are anumite proprietăți electrice. Acest lucru se datorează structurii moleculare și atomice: prezența particulelor încărcate sunt într-o stare legată sau liberă.

În cazul în care substanța nu este valid, nici un câmp electric extern, particulele sunt distribuite astfel încât echilibrul reciproc și nu generează câmp electric suplimentar în jurul valorii de volumul total. În cazul aplicării externe a energiei electrice în interiorul moleculelor și atomilor de încărcare redistribuire se produce ceea ce duce la crearea propriului său câmp electric intern îndreptate opus extern.

Dacă vectorul câmpului extern aplicat eticheta „E0“ și intern - "E„, care completează câmpul «E» va consta din energiile acestor două valori.

Energia electrică poate fi împărțită în această privință:

Această clasificare este una veche, deși este destul de arbitrar, deoarece multe corpuri au alte proprietăți, sau o combinație.

Rolul conductorilor ies în mediu având sarcini libere disponibile. În cele mai multe cazuri, conductorii ies în afară de metale, din cauza structurii lor, electroni liberi sunt întotdeauna prezente, care se pot deplasa în întregul volum al materialului și, în același timp, participanții sunt procese termice.

Atunci când conductorul este izolat de efectele câmpurilor electrice externe, atunci se creează un echilibru de sarcini pozitive și negative ale laticile ionice și electroni liberi. Acest echilibru este imediat distrus prin introducerea conductorului în câmpul electric - datorită energiei care începe redistribuirea particulelor încărcate și având cheltuieli de valori pozitive și negative dezechilibrate la suprafața exterioară.

Acest fenomen se numește inducție electrostatică. Au fost înregistrate când acesta se încarcă pe suprafața metalică se numește taxe de inducție.

Formată în conductor taxele induse format propriul câmp E“, acțiunea de compensare a conductorului extern din cadrul E0. Prin urmare, din plin, electrostatic compensat valoarea totală a câmpului și egal la 0. În acest caz, potențialul tuturor punctelor atât în ​​interiorul cât și în afara la fel.

Această concluzie sugerează că în interiorul conductorului, chiar și atunci când un câmp extern, nu există nici o diferență de potențial și nici un câmp electrostatic. Acest fapt este folosit pentru screening - aplicarea metodei de protecție electrostatică a persoanelor și sensibile la câmpurile electrice induse, în special mijloacele de măsurare de înaltă precizie și tehnologie cu microprocesor.

Ecrana, îmbrăcăminte și țesături pantofi cu fire conductoare, inclusiv o pălărie, utilizate în putere pentru a proteja personalul care lucrează în înaltă tensiune generată de echipamente de înaltă tensiune.

Așa-numitele substanțe cu proprietăți de izolare. Acestea sunt compuse din taxe numai interconectate, mai degrabă decât liber. Acestea sunt toate pozitive și negative, particulele sunt fixate într-un atom neutru, nici o libertate de mișcare. Acestea sunt distribuite în dielectric și nu mișcați de acțiunea unui câmp extern aplicat E0.

Cu toate acestea, energia nu produce anumite schimbări în structura substanței - în atomi și molecule modifică raportul dintre particulele pozitive și negative și, taxele neechilibrate excesive asociate care formează câmpul E electric intern „apar pe suprafața substanței. Acesta este direcționat opus tensiunii aplicate extern.

Acest fenomen se numește polarizare dielectrică. Aceasta se caracterizează prin aceea că substanța în interiorul câmpului electric E este sculptata format prin acțiunea E0 energetice externe, dar a slăbit rezistența internă E“.

Este în termen de izolatori este de două feluri:

Primul tip are titlul suplimentar de polarizare dipol. Este inerent în dielectrici cu centre deplasate în sarcinile negative și pozitive, care formează o moleculă de dipoli microscopice - combinație neutre din cele două taxe. Acest lucru este tipic pentru apa, dioxidul de azot, hidrogen sulfurat.

Fără acțiunea unui câmp electric extern în aceste substanțe dipolii moleculare sunt orientate haotic mod sub influența proceselor de temperatură de funcționare. Astfel, în orice moment volumul intern și suprafața exterioară a dielectric este sarcină electrică.

Acest model este modificat sub influența energiei aplicate extern atunci când dipolii sunt ușor schimbat orientarea și pe suprafața nu apare compensat cheltuieli legate macroscopice care formează câmpul E „este o direcție contrară E0 aplicată.

Cu o astfel de mare influență asupra proceselor de polarizare a temperaturii care provoacă mișcarea termică și crearea de factori care induc în eroare.

polarizare electronice, mecanismul elastic

Aceasta se manifestă în dielectrici nepolari - materiale de alte molecule de tip lipsit de momentul de dipol, care, sub influența unui câmp extern deformat, astfel încât sarcinile pozitive sunt orientate în direcția vectorului E0 și negativ - în direcția opusă.

Ca rezultat, fiecare dintre molecule funcționează ca un dipol electric orientat în funcție de axa câmpului aplicat. Ele sunt, într-un mod care să asigure suprafața exterioară a câmpului său E „din direcția opusă.

In astfel de substanțe molecule de deformare și, în consecință, polarizarea impactului în afara câmpului este independent de mișcarea lor sub influența temperaturii. Ca un exemplu, dielectric nepolare poate conduce CH4 metan.

Valoarea numerică a câmpului intern al ambelor tipuri de izolatori mari variază inițial proporțional cu creșterea câmpului extern și apoi, atunci când ajunge la saturație, natura efectelor neliniare se manifestă. Ele apar atunci când toate dipoli moleculare sunt aliniate de-a lungul liniilor de câmp în structura polar sau dielectric sa modificat o substanță nepolar cauzată de deformarea puternică a atomilor și moleculelor dintr-o energie mare aplicată extern.

În practică, astfel de cazuri sunt rare - de obicei, înainte de a se produce avarii sau defect de izolație.

Printre materiale izolatoare joacă un rol important și caracteristici electrice, cum ar parametru ca dielectric constant. Acesta poate fi evaluată în două caracteristici diferite:

1. Valoarea absolută;

2. Valoarea relativă.

Substanțele permitivitate absolute pe termen # 949; o utilizare atunci când se referă la notația matematică a legii lui Coulomb. Este în factorul de formă # 949; a, se leagă vectorul de inducție D și E. tensiune

Să ne amintim că fizicianul francez Sharl De Coulomb prin propriile echilibre de torsiune cercetat legile forțelor electrice și magnetice între corpuri mici încărcate.

Determinarea constantei dielectrice relative a mediului este utilizat pentru a caracteriza proprietățile materialului izolant. Se evaluează forțele de interacțiune între două sarcini raportul punct în două condiții diferite: în vid și mediul de lucru. În acest caz, indicatorii de vid luate ca 1 (# 949; v = 1), și au substanțe reale ele sunt întotdeauna mai mari # 949; r> 1.

expresie numerică # 949; r afișat cantitate adimensional, datorită efectului de polarizare a dielectricilor, folosite pentru a evalua caracteristicile lor.

Valorile constantei dielectrice a mediilor (temperatura camerei)