Dielektriḱ penetrasi kimiá kapasitas medium - kuantitas fisik yang mencirikan sifat-sifat media isolasi (dielektrik) dan menunjukkan ketergantungan induksi listrik pada tegangan Medan listrik.
Hal ini ditentukan oleh pengaruh polarisasi dielektrik di bawah pengaruh medan listrik (dan dengan nilai kerentanan dielektrik medium yang mencirikan efek ini).
Ada konstanta dielektrik relatif dan absolut.
Konstanta dielektrik relatif ε tidak berdimensi dan menunjukkan berapa kali gaya interaksi antara dua muatan listrik dalam suatu medium lebih kecil daripada dalam ruang hampa. Nilai udara dan sebagian besar gas lainnya dalam kondisi normal mendekati satu (karena kepadatannya yang rendah). Untuk sebagian besar dielektrik padat atau cair, permitivitas relatif berkisar antara 2 hingga 8 (untuk medan statis). Konstanta dielektrik air dalam medan statis cukup tinggi - sekitar 80. Nilainya besar untuk zat dengan molekul yang memiliki momen dipol listrik besar. Konstanta dielektrik relatif feroelektrik adalah puluhan dan ratusan ribu.
Konstanta dielektrik absolut dalam literatur luar negeri dilambangkan dengan huruf ε; dalam literatur dalam negeri, kombinasi yang banyak digunakan adalah konstanta listrik. Konstanta dielektrik absolut hanya digunakan dalam Satuan Sistem Internasional (SI), di mana induksi dan kuat medan listrik diukur dalam satuan yang berbeda. Dalam sistem SGS tidak perlu memperkenalkan konstanta dielektrik absolut. Konstanta dielektrik absolut (seperti konstanta listrik) mempunyai dimensi L −3 M −1 T 4 I². Dalam Satuan Sistem Internasional (SI): =F/m.
Perlu dicatat bahwa konstanta dielektrik sangat bergantung pada frekuensi medan elektromagnetik. Hal ini harus selalu diperhitungkan, karena tabel referensi biasanya berisi data untuk bidang statis atau frekuensi rendah hingga beberapa unit kHz tanpa menentukan fakta ini. Pada saat yang sama, ada juga metode optik untuk memperoleh konstanta dielektrik relatif berdasarkan indeks bias menggunakan ellipsometer dan refraktometer. Diterima metode optik(frekuensi 10-14 Hz) nilainya akan berbeda jauh dengan data pada tabel.
Misalnya saja pada kasus air. Dalam kasus medan statis (frekuensi nol), konstanta dielektrik relatif dalam kondisi normal adalah sekitar 80. Hal ini terjadi pada frekuensi inframerah. Mulai sekitar 2 GHz ε R mulai jatuh. Dalam jangkauan optik ε R adalah sekitar 1,8. Hal ini cukup konsisten dengan fakta bahwa pada rentang optik indeks bias air adalah 1,33. Dalam rentang frekuensi sempit, yang disebut optik, penyerapan dielektrik turun menjadi nol, yang sebenarnya memberi seseorang mekanisme penglihatan [ sumber tidak ditentukan 1252 hari] di atmosfer bumi jenuh dengan uap air. DENGAN pertumbuhan lebih lanjut sifat frekuensi medium berubah lagi. Anda dapat membaca tentang perilaku konstanta dielektrik relatif air dalam rentang frekuensi 0 hingga 10 12 (wilayah inframerah) di (Bahasa Inggris)
Konstanta dielektrik dielektrik merupakan salah satu parameter utama dalam pengembangan kapasitor listrik. Penggunaan bahan dengan konstanta dielektrik yang tinggi dapat mengurangi dimensi fisik kapasitor secara signifikan.
Kapasitansi kapasitor ditentukan:
Di mana ε R- konstanta dielektrik zat di antara pelat, ε HAI- konstanta listrik, S- luas pelat kapasitor, D- jarak antar pelat.
Parameter konstanta dielektrik diperhitungkan saat mengembangkan papan sirkuit tercetak. Nilai konstanta dielektrik zat antar lapisan, dikombinasikan dengan ketebalannya, mempengaruhi nilai kapasitansi statis alami dari lapisan daya, dan juga secara signifikan mempengaruhi impedansi karakteristik konduktor di papan.
RESISTENSI listrik, besaran fisis sama dengan hambatan listrik ( cm. TAHAN LISTRIK) R konduktor berbentuk silinder dengan satuan panjang (l = 1 m) dan satuan luas penampang (S = 1 m 2).. r = R S/l. Dalam Si, satuan resistivitas adalah Ohm. m. Resistivitas juga dapat dinyatakan dalam Ohm. cm Resistivitas adalah karakteristik bahan yang dilalui arus dan bergantung pada bahan pembuatnya. Resistivitas sama dengan r = 1 Ohm. m artinya sebuah penghantar berbentuk silinder yang terbuat dari bahan tersebut, panjang l = 1 m dan luas penampang S = 1 m 2 mempunyai hambatan R = 1 Ohm. m.Nilai resistivitas logam ( cm. LOGAM), yang merupakan konduktor yang baik ( cm. KONDUKTOR), dapat memiliki nilai orde 10 - 8 – 10 - 6 Ohm. m (misalnya tembaga, perak, besi, dll.). Resistivitas beberapa dielektrik padat ( cm. DIELEKTRIK) dapat mencapai nilai 10 16 -10 18 Ohm.m (misalnya kaca kuarsa, polietilen, elektroporselen, dll.). Nilai resistivitas banyak material (terutama bahan semikonduktor ( cm. BAHAN SEMIKONDUKTOR)) sangat bergantung pada tingkat pemurniannya, keberadaan aditif paduan, perlakuan termal dan mekanis, dll. Nilai s, kebalikan dari resistivitas, disebut daya konduksi: s = 1/r Konduktivitas spesifik diukur dalam siemens ( cm. SIEMENS (satuan konduktifitas)) per meter S/m. Resistivitas listrik (konduktivitas) adalah besaran skalar untuk suatu zat isotropik; dan tensor - untuk zat anisotropik. Dalam kristal tunggal anisotropik, anisotropi konduktivitas listrik merupakan konsekuensi dari anisotropi kebalikan massa efektif ( cm. MASSA EFEKTIF) elektron dan lubang.
1-6. KONDUKTIVITAS LISTRIK ISOLASI
Saat menyalakan isolasi kabel atau kawat tekanan konstan U arus i melewatinya, bervariasi terhadap waktu (Gbr. 1-3). Arus ini memiliki komponen konstan - arus konduksi (i ∞) dan arus absorpsi, di mana adalah konduktivitas yang sesuai dengan arus absorpsi; T adalah waktu di mana arus i abs turun menjadi 1/e dari nilai aslinya. Untuk waktu yang sangat lama i abs →0 dan i = i ∞. Konduktivitas listrik dielektrik dijelaskan oleh adanya sejumlah partikel bermuatan bebas: ion dan elektron.
Ciri paling khas dari sebagian besar bahan isolasi listrik adalah konduktivitas listrik ionik, yang mungkin terjadi karena kontaminan yang pasti ada dalam isolasi (pengotor uap air, garam, alkali, dll.). Dalam dielektrik dengan konduktivitas ionik, hukum Faraday dipatuhi dengan ketat - proporsionalitas antara jumlah listrik yang melewati insulasi dan jumlah zat yang dilepaskan selama elektrolisis.
Dengan meningkatnya suhu, resistivitas bahan isolasi listrik menurun dan ditandai dengan rumus
dimana_ρ o, A dan B adalah konstanta untuk bahan tertentu; T - suhu, °K.
Ketergantungan yang lebih besar dari ketahanan insulasi terhadap kelembaban terjadi pada bahan insulasi higroskopis, terutama berserat (kertas, benang katun, dll.). Oleh karena itu, bahan berserat dikeringkan dan diresapi, serta dilindungi oleh cangkang tahan lembab.
Resistansi isolasi dapat menurun dengan meningkatnya tegangan akibat terbentuknya muatan ruang pada bahan isolasi. Konduktivitas elektronik tambahan yang tercipta dalam hal ini menyebabkan peningkatan konduktivitas listrik. Ada ketergantungan konduktivitas pada tegangan dalam suatu hal bidang yang kuat(hukum Ya.I.Frenkel):
dimana γ o - konduktivitas dalam bidang yang lemah; a adalah konstan. Semua bahan isolasi listrik dicirikan oleh nilai konduktivitas isolasi tertentu G. Idealnya, konduktivitas bahan isolasi adalah nol. Untuk bahan isolasi nyata, konduktivitas per satuan panjang kabel ditentukan oleh rumus
Pada kabel dengan resistansi isolasi lebih dari 3-10 11 ohm-m dan kabel komunikasi, di mana kerugian akibat polarisasi dielektrik jauh lebih besar daripada kerugian termal, konduktivitas ditentukan oleh rumus
Konduktivitas isolasi dalam teknologi komunikasi merupakan parameter kelistrikan suatu saluran yang mencirikan hilangnya energi pada isolasi inti kabel. Ketergantungan nilai konduktivitas pada frekuensi ditunjukkan pada Gambar. 1-1. Kebalikan dari konduktivitas - resistansi insulasi, adalah rasio tegangan insulasi yang diterapkan arus searah(dalam volt) siapa yang bocor (dalam ampere), mis.
di mana R V adalah resistansi insulasi volumetrik, yang secara numerik menentukan hambatan yang ditimbulkan oleh aliran arus melalui ketebalan insulasi; R S - resistansi permukaan, yang menentukan hambatan aliran arus sepanjang permukaan insulasi.
Penilaian praktis terhadap kualitas bahan insulasi yang digunakan adalah resistansi volumetrik spesifik ρ V yang dinyatakan dalam ohm-sentimeter (ohm*cm). Secara numerik, ρ V sama dengan hambatan (dalam ohm) sebuah kubus dengan rusuk 1 cm yang terbuat dari bahan tertentu, jika arus melewati dua wajah yang berlawanan Kuba. Resistansi permukaan spesifik ρ S secara numerik sama dengan resistansi permukaan persegi (dalam ohm) jika arus dialirkan ke elektroda yang membatasi dua sisi berlawanan dari persegi tersebut.
Resistansi isolasi kabel atau kawat inti tunggal ditentukan oleh rumus
Sifat kelembaban dielektrik
Ketahanan kelembaban – ini adalah keandalan insulasi ketika berada dalam atmosfer uap air yang mendekati jenuh. Ketahanan kelembaban dinilai berdasarkan perubahan sifat listrik, mekanik dan fisik lainnya setelah material berada di atmosfer dengan kelembaban tinggi dan tinggi; pada kelembaban dan permeabilitas air; pada kelembaban dan penyerapan air.
Permeabilitas kelembaban – kemampuan suatu bahan untuk melewatkan uap air dengan adanya perbedaan kelembaban udara relatif pada kedua sisi bahan.
Penyerapan kelembaban – kemampuan suatu bahan dalam menyerap air bila terkena dalam waktu lama pada suasana lembab mendekati keadaan jenuh.
Penyerapan air - kemampuan suatu bahan dalam menyerap air bila direndam dalam air dalam waktu yang lama.
Resistensi tropis dan tropisisasi peralatan – perlindungan peralatan listrik dari kelembaban, jamur, hewan pengerat.
Sifat termal dielektrik
Untuk mengkarakterisasi sifat termal dielektrik, besaran berikut digunakan.
Tahan panas– kemampuan bahan dan produk isolasi listrik untuk menahan suhu tinggi tanpa membahayakan dan perubahan mendadak suhu. Ditentukan oleh suhu di mana terjadi perubahan mekanis dan yang signifikan sifat listrik Misalnya, pada dielektrik organik, deformasi tarik atau tekukan dimulai di bawah beban.
Konduktivitas termal– proses perpindahan panas pada suatu bahan. Hal ini ditandai dengan koefisien konduktivitas termal yang ditentukan secara eksperimental λ t. λ t adalah jumlah panas yang dipindahkan dalam satu detik melalui lapisan bahan setebal 1 m dan luas permukaan 1 m 2 dengan perbedaan suhu antara permukaan. lapisan 1°K. Koefisien konduktivitas termal dielektrik bervariasi dalam rentang yang luas. Nilai λ t terendah dimiliki oleh gas, dielektrik berpori, dan cairan (untuk udara λ t = 0,025 W/(m K), untuk air λ t = 0,58 W/(m K)), nilai-nilai tinggi memiliki dielektrik kristal (untuk kristal kuarsa λ t = 12,5 W/(m K)). Koefisien konduktivitas termal dielektrik bergantung pada strukturnya (untuk kuarsa leburan λ t = 1,25 W/(m K)) dan suhu.
Ekspansi termal dielektrik diperkirakan dengan koefisien suhu ekspansi linier: 
. Bahan dengan ekspansi termal rendah cenderung memiliki ketahanan panas lebih tinggi dan sebaliknya. Ekspansi termal dielektrik organik secara signifikan (puluhan dan ratusan kali lipat) melebihi perluasan dielektrik anorganik. Oleh karena itu, stabilitas dimensi bagian yang terbuat dari dielektrik anorganik selama fluktuasi suhu jauh lebih tinggi dibandingkan dengan bagian organik.
1. Arus penyerapan
Arus serapan merupakan arus perpindahan dari berbagai jenis polarisasi lambat. Arus serapan pada tegangan konstan mengalir dalam dielektrik sampai tercapai keadaan setimbang, berubah arahnya ketika tegangan dihidupkan dan dimatikan. Dengan tegangan bolak-balik, arus serapan mengalir sepanjang dielektrik berada dalam medan listrik.
Secara umum arus listrik J dalam dielektrik adalah jumlah arus yang mengalir J sk dan arus serapan J ab
j = j sk+ J ab.
Arus serapan dapat ditentukan melalui arus bias J cm - laju perubahan vektor induksi listrik D
Arus yang lewat ditentukan oleh perpindahan (pergerakan) berbagai pembawa muatan dalam medan listrik.
2. Elektronik konduktivitas listrik ditandai dengan pergerakan elektron di bawah pengaruh medan. Selain logam, ia terdapat dalam karbon, oksida logam, sulfida dan zat lainnya, serta di banyak semikonduktor.
3. ionik – disebabkan oleh pergerakan ion. Hal ini diamati dalam larutan dan lelehan elektrolit - garam, asam, basa, serta di banyak dielektrik. Ini dibagi menjadi konduktivitas intrinsik dan pengotor. Konduktivitas intrinsik disebabkan oleh pergerakan ion yang diperoleh selama disosiasi molekul. Pergerakan ion dalam medan listrik disertai dengan elektrolisis – perpindahan suatu zat antar elektroda dan pelepasannya pada elektroda. Cairan polar lebih terdisosiasi dan mempunyai daya hantar listrik lebih besar dibandingkan cairan non-polar.
Dalam dielektrik cair nonpolar dan polar lemah (minyak mineral, cairan silikon), konduktivitas listrik ditentukan oleh pengotor.
4. Konduktivitas listrik molion – disebabkan oleh pergerakan partikel bermuatan yang disebut molion. Itu diamati dalam sistem koloid, emulsi , suspensi . Pergerakan molion yang dipengaruhi medan listrik disebut elektroforesis. Selama elektroforesis, tidak seperti elektrolisis, tidak ada zat baru yang terbentuk; konsentrasi relatif fase terdispersi di berbagai lapisan cairan berubah. Konduktivitas elektroforesis diamati, misalnya, pada minyak yang mengandung air teremulsi.
Permeabilitas listrik
Permeabilitas listrik adalah besaran yang mencirikan kapasitansi dielektrik yang ditempatkan di antara pelat kapasitor. Seperti diketahui, kapasitansi kapasitor pelat datar bergantung pada luas pelat (th wilayah yang lebih besar pelat, semakin besar kapasitansinya), jarak antar pelat atau tebal dielektriknya (semakin tebal dielektriknya, semakin kecil kapasitansinya), serta pada bahan dielektrik yang ciri-cirinya adalah permeabilitas listrik.
Secara numerik, permitivitas listrik sama dengan rasio kapasitansi kapasitor dengan dielektrik kapasitor udara yang sama. Untuk membuat kapasitor kompak, perlu menggunakan dielektrik dengan permitivitas listrik yang tinggi. Permitivitas listrik sebagian besar dielektrik adalah beberapa satuan.
Dielektrik dengan permeabilitas listrik tinggi dan sangat tinggi telah diperoleh dalam teknologi. Bagian utamanya adalah rutil (titanium dioksida).
Gambar 1. Permeabilitas listrik medium
Sudut kerugian dielektrik
Dalam artikel "Dielektrik" kami melihat contoh penyertaan dielektrik dalam rangkaian DC dan DC. arus bolak-balik. Ternyata dalam dielektrik nyata, ketika beroperasi dalam medan listrik yang dibentuk oleh tegangan bolak-balik, energi panas dilepaskan. Daya yang diserap dalam hal ini disebut rugi-rugi dielektrik. Pada artikel “Rangkaian arus bolak-balik yang mengandung kapasitansi” akan dibuktikan bahwa pada dielektrik ideal arus kapasitif mendahului tegangan dengan sudut kurang dari 90°. Dalam dielektrik nyata, arus kapasitif memimpin tegangan dengan sudut kurang dari 90°. Penurunan sudut dipengaruhi oleh arus bocor atau disebut arus konduksi.
Selisih antara 90° dan sudut pergeseran antara tegangan dan arus yang mengalir pada suatu rangkaian dengan dielektrik nyata disebut sudut rugi-rugi dielektrik atau sudut rugi-rugi dan dilambangkan dengan δ (delta). Lebih sering, bukan sudut itu sendiri yang ditentukan, tetapi garis singgung sudut ini -tan δ.
Telah ditetapkan bahwa rugi-rugi dielektrik sebanding dengan kuadrat tegangan, frekuensi arus bolak-balik, kapasitansi kapasitor dan garis singgung sudut rugi-rugi dielektrik.
Akibatnya, semakin besar tangen rugi-rugi dielektrik, tan δ, maka lebih banyak kerugian energi dalam dielektrik, semakin buruk bahan dielektrik tersebut. Bahan dengan tg δ yang relatif besar (antara 0,08 - 0,1 atau lebih) merupakan isolator yang buruk. Bahan dengan tan δ yang relatif kecil (sekitar 0,0001) merupakan isolator yang baik.
Konstanta dielektrik konstanta dielektrik
nilai ε, menunjukkan berapa kali gaya interaksi antara keduanya muatan listrik dalam medium lebih kecil dibandingkan dalam ruang hampa. DI DALAM lingkungan isotropikε berhubungan dengan kerentanan dielektrik χ melalui hubungan: ε = 1 + 4π χ. Konstanta dielektrik lingkungan anisotropik- tensor. Konstanta dielektrik bergantung pada frekuensi medan; dalam medan listrik kuat, konstanta dielektrik mulai bergantung pada kuat medan.
KONSTAN DIELEKTRIKKONTINUITAS DIELEKTRIK, besaran tak berdimensi e, menunjukkan berapa kali gaya interaksi F antara muatan listrik dalam suatu medium tertentu lebih kecil dari gaya interaksinya F o dalam ruang hampa:
e =F o /F.
Konstanta dielektrik menunjukkan berapa kali medan dilemahkan oleh dielektrik (cm. DIELEKTRIK), secara kuantitatif mengkarakterisasi sifat dielektrik untuk terpolarisasi dalam medan listrik.
Nilai konstanta dielektrik relatif suatu zat, yang mencirikan derajat polarisasinya, ditentukan oleh mekanisme polarisasi (cm. POLARISASI). Namun, nilainya sangat bergantung pada keadaan agregasi zat, karena ketika berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain, massa jenis suatu zat, viskositas dan isotropinya berubah secara signifikan (cm. ISOTROPI).
Konstanta dielektrik gas
Zat gas dicirikan oleh kepadatan yang sangat rendah karena jarak jauh antar molekul. Oleh karena itu, polarisasi semua gas dapat diabaikan dan konstanta dielektriknya mendekati satu. Polarisasi suatu gas dapat bersifat elektronik murni atau dipol jika molekul gasnya polar, namun dalam hal ini, polarisasi elektronik adalah yang terpenting. Polarisasi berbagai gas semakin besar radius yang lebih besar
molekul suatu gas, dan secara numerik mendekati kuadrat indeks bias gas tersebut.
Ketergantungan suatu gas terhadap suhu dan tekanan ditentukan oleh jumlah molekul per satuan volume gas, yang sebanding dengan tekanan dan berbanding terbalik dengan suhu mutlak. Udara masuk kondisi normal
e =1,0006, dan koefisien suhunya sekitar 2. 10 -6 K -1 .
Dielektrik cair dapat terdiri dari molekul non-polar atau polar. Nilai e zat cair nonpolar ditentukan oleh polarisasi elektron, sehingga kecil, mendekati nilai kuadrat bias cahaya dan biasanya tidak melebihi 2,5. Ketergantungan e cairan non-polar pada suhu dikaitkan dengan penurunan jumlah molekul per satuan volume, yaitu dengan penurunan kepadatan, dan koefisien suhunya mendekati koefisien suhu pemuaian volumetrik zat cair, tetapi berbeda tandanya.
Polarisasi cairan yang mengandung molekul dipol, ditentukan secara bersamaan oleh komponen elektronik dan relaksasi dipol. Cairan tersebut memiliki konstanta dielektrik yang lebih tinggi nilai lebih momen listrik dipol (cm. DIPOLE) dan dengan apa jumlah yang lebih besar molekul per satuan volume. Ketergantungan suhu pada cairan polar sangatlah kompleks.
Konstanta dielektrik dielektrik padat
DI DALAM padatan ah bisa bermacam-macam nilai numerik menurut keanekaragaman fitur struktural dielektrik padat. Dalam dielektrik padat, semua jenis polarisasi dimungkinkan.
Nilai e terkecil terdapat pada dielektrik padat yang terdiri dari molekul non-polar dan hanya memiliki polarisasi elektronik.
Dielektrik padat, yaitu kristal ionik dengan kumpulan partikel yang padat, memiliki polarisasi elektronik dan ion serta memiliki nilai e yang berada dalam rentang yang luas (mis garam kasar- 6; e korundum - 10; e rutil - 110; e kalsium titanat - 150).
e dari berbagai gelas anorganik, mendekati struktur dielektrik amorf, terletak pada kisaran yang relatif sempit dari 4 hingga 20.
Dielektrik organik polar memiliki polarisasi relaksasi dipol dalam keadaan padat. e dari bahan-bahan ini di secara luas tergantung pada suhu dan frekuensi tegangan yang diberikan, mematuhi hukum yang sama seperti untuk cairan dipol.
kamus ensiklopedis. 2009 .
Lihat apa itu “konstanta dielektrik” di kamus lain:
Nilai e, menunjukkan berapa kali gaya interaksi antara dua muatan listrik dalam suatu medium lebih kecil dibandingkan dalam ruang hampa. Dalam medium isotropik, e berhubungan dengan kerentanan dielektrik dengan hubungan: e = 1 + 4pc. Konstanta dielektrik… … Kamus Ensiklopedis Besar
Nilai e mencirikan polarisasi dielektrik di bawah pengaruh listrik. bidang E.D.p. termasuk dalam hukum Coulomb sebagai besaran yang menunjukkan berapa kali gaya interaksi dua biaya gratis dalam dielektrik lebih kecil dari pada dalam ruang hampa. Melemahnya... ... Ensiklopedia fisik
KONTINUITAS DIELEKTRIK, Nilai e, menunjukkan berapa kali gaya interaksi dua muatan listrik dalam suatu medium lebih kecil dibandingkan dalam ruang hampa. Nilai e sangat bervariasi: hidrogen 1,00026, minyak transformator 2,24, ... ... Ensiklopedia modern
- (sebutan e), dalam fisika salah satu sifat berbagai bahan(lihat DIELEKTRIK). Hal ini dinyatakan dengan perbandingan rapat ALIRAN LISTRIK dalam medium dengan intensitas MEDAN LISTRIK yang menyebabkannya. Konstanta dielektrik vakum...... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis
konstanta dielektrik- Besaran yang mencirikan sifat dielektrik suatu zat, skalar untuk zat isotropik, dan tensor untuk zat anisotropik, yang hasil kali kuat medan listriknya sama dengan perpindahan listrik. [GOST R 52002 2003]… … Panduan Penerjemah Teknis
Konstanta dielektrik- KONTINUITAS DIELEKTRIK, nilai e, menunjukkan berapa kali gaya interaksi dua muatan listrik dalam suatu medium lebih kecil dibandingkan dalam ruang hampa. Nilai e sangat bervariasi: hidrogen 1,00026, minyak transformator 2,24, ... ... Kamus Ensiklopedis Bergambar
Konstanta dielektrik- besaran yang mencirikan sifat dielektrik suatu zat, skalar untuk zat isotropik dan tensor untuk zat anisotropik, yang hasil kali kuat medan listriknya sama dengan perpindahan listrik... Sumber:... ... Terminologi resmi
konstanta dielektrik- konstanta dielektrik absolut; industri konstanta dielektrik Besaran skalar, mengkarakterisasi sifat listrik dielektrik sama dengan rasionya jumlah perpindahan listrik dengan besarnya kuat medan listrik... Kamus Penjelasan Terminologi Politeknik
Konstanta dielektrik absolut Konstanta dielektrik relatif Konstanta dielektrik vakum ... Wikipedia
konstanta dielektrik- status daya listrik dari T sritis chemija apibrėžtis Tangki listrik yang terisi penuh dan listrik yang menyala-nyala. atitikmenys: bahasa inggris. konstanta dielektrik; permitivitas dielektrik; permitivitas rus. dielektrik... ... Terminal kimia adalah titik akhir yang sama
Buku
- Sifat bahan. Anisotropi, simetri, struktur. Per. dari bahasa Inggris , Newnham R.E. Buku ini dikhususkan untuk anisotropi dan hubungan antara struktur bahan dan sifat-sifatnya. Ini mencakup berbagai topik dan sejenisnya kursus pengantar properti fisik...
Tingkat polarisasi suatu zat ditandai dengan nilai khusus yang disebut konstanta dielektrik. Mari kita pertimbangkan apa nilai ini.
Mari kita asumsikan ketegangan itu lapangan seragam antara dua pelat bermuatan dalam ruang hampa sama dengan E₀. Sekarang mari kita isi celah di antara keduanya dengan dielektrik apa pun. yang muncul pada batas antara dielektrik dan konduktor karena polarisasinya, sebagian menetralkan pengaruh muatan pada pelat. ketegangan E bidang ini ketegangan E₀ akan menjadi lebih kecil.
Pengalaman menunjukkan bahwa ketika celah antar pelat diisi secara berurutan dengan dielektrik yang sama, kuat medannya akan berbeda. Oleh karena itu, dengan mengetahui nilai perbandingan kuat medan listrik antar pelat tanpa dielektrik E₀ dan dengan adanya dielektrik E, kita dapat menentukan polarisasinya, yaitu. konstanta dielektriknya. Besaran ini biasanya dilambangkan surat Yunani� (epsilon). Oleh karena itu, kita dapat menulis:
Konstanta dielektrik menunjukkan berapa kali lebih sedikit muatan ini dalam dielektrik (homogen) dibandingkan dalam ruang hampa.
Menurunnya gaya interaksi antar muatan disebabkan oleh proses polarisasi medium. Dalam medan listrik, elektron dalam atom dan molekul tereduksi terhadap ion, dan yaitu muncul. molekul-molekul yang memiliki molekulnya sendiri momen dipol(khususnya molekul air) berorientasi pada medan listrik. Momen-momen ini menciptakan medan listriknya sendiri, melawan medan yang menyebabkan kemunculannya. Akibatnya medan listrik total berkurang. Dalam medan kecil fenomena ini dijelaskan dengan menggunakan konsep konstanta dielektrik.
Di bawah ini adalah konstanta dielektrik dalam ruang hampa berbagai zat:
Udara……………………………....1.0006
Parafin…………………………....2
Kaca plexiglass (kaca plexiglass)……3-4
Ebonit……………………………..…4
Porselen……………………………....7
Kaca…………………………..…….4-7
Mika……………………………..….4-5
Sutera alam............4-5
Batu tulis........................6-7
Kuning………12.8
Air……………………………......81
Nilai konstanta dielektrik zat ini mengacu pada suhu lingkungan dalam kisaran 18–20 °C. Jadi, konstanta dielektrik padatan sedikit bervariasi terhadap suhu, kecuali feroelektrik.
Sebaliknya, untuk gas, ia berkurang karena peningkatan suhu dan meningkat karena peningkatan tekanan. Dalam praktiknya, hal itu dianggap sebagai satu kesatuan.
Kotoran di jumlah kecil mempunyai pengaruh yang kecil terhadap tingkat konstanta dielektrik cairan.
Jika dua muatan titik sembarang ditempatkan dalam suatu dielektrik, maka kuat medan yang diciptakan oleh masing-masing muatan ini pada lokasi muatan lainnya berkurang sebanyak � kali. Oleh karena itu, gaya interaksi muatan-muatan ini satu sama lain juga kali lebih kecil. Oleh karena itu, untuk muatan yang ditempatkan pada dielektrik dinyatakan dengan rumus:
F = (q₁q₂)/(4π֑ₐr²),
dimana F adalah gaya interaksi, q₁ dan q₂ adalah besar muatan, ֑ adalah konstanta dielektrik mutlak medium, r adalah jarak antara biaya poin.
Nilai ֑ dapat ditampilkan secara numerik dalam unit relatif(relatif terhadap nilai konstanta dielektrik absolut dari ruang hampa ֑₀). Nilai � = �ₐ/�₀ disebut konstanta dielektrik relatif. Ini mengungkapkan berapa kali interaksi antar muatan dalam jumlah tak terhingga lingkungan yang homogen lebih lemah dari pada di ruang hampa; � = �ₐ/�₀ sering disebut konstanta dielektrik kompleks. Nilai numerik nilai ֑₀, serta dimensinya, bergantung pada sistem satuan mana yang dipilih; dan nilai ֑ - tidak bergantung. Jadi, dalam sistem SGSE ֑₀ = 1 (satuan dasar keempat ini); dalam sistem SI, konstanta dielektrik vakum dinyatakan:
֑₀ = 1/(4π˖9˖10⁹) farad/meter = 8,85˖10⁻¹² f/m (dalam sistem ini ի₀ adalah besaran turunan).
KONSTAN DIELEKTRIK (konstanta dielektrik) - kuantitas fisik, mencirikan kemampuan suatu zat untuk mereduksi gaya interaksi listrik dalam zat ini dibandingkan dengan ruang hampa. Jadi, d.p. menunjukkan berapa kali gaya interaksi listrik dalam suatu zat lebih kecil dibandingkan dalam ruang hampa.
D.p. merupakan suatu sifat yang bergantung pada struktur zat dielektrik. Elektron, ion, atom, molekul atau bagian masing-masing dan bagian yang lebih besar dari zat apa pun dalam medan listrik terpolarisasi (lihat Polarisasi), yang mengarah pada netralisasi parsial medan listrik eksternal. Jika frekuensi medan listrik sepadan dengan waktu polarisasi suatu zat, maka dalam rentang frekuensi tertentu terjadi dispersi faktor dispersi, yaitu ketergantungan nilainya pada frekuensi (lihat Dispersi). Dp suatu zat bergantung pada sifat listrik atom dan molekul, dan pada sifat-sifatnya posisi relatif, yaitu struktur materi. Oleh karena itu, penentuan konduktivitas listrik atau perubahannya tergantung pada kondisi lingkungan digunakan ketika mempelajari struktur suatu zat, dan khususnya berbagai jaringan tubuh (lihat Konduktivitas listrik sistem biologis).
Berbagai zat (dielektrik), tergantung pada struktur dan keadaan agregasinya, miliki ukuran yang berbeda D. hal. (tabel).
Meja. Nilai konstanta dielektrik suatu zat
Yang sangat penting untuk penelitian biol medis adalah studi tentang D. dan. dalam cairan polar. Perwakilan khasnya adalah air, terdiri dari dipol yang berorientasi pada medan listrik karena interaksi antara muatan dipol dan medan, yang menyebabkan terjadinya dipol atau polarisasi orientasi. Nilai tekanan air yang tinggi (80 pada t° 20°) menentukan tingkat tinggi disosiasi berbagai bahan kimia di dalamnya. zat dan kelarutan yang baik terhadap garam, senyawa, basa dan senyawa lainnya (lihat Disosiasi, Elektrolit). Dengan meningkatnya konsentrasi elektrolit dalam air, nilai DP-nya menurun (misalnya, untuk elektrolit monovalen, DP air berkurang satu ketika konsentrasi garam meningkat 0,1 M).
Sebagian besar objek biol termasuk dalam dielektrik heterogen. Ketika ion-ion suatu objek biologis berinteraksi dengan medan listrik, polarisasi antarmuka menjadi sangat penting (lihat Membran biologis). Dalam hal ini, besarnya polarisasi semakin besar, semakin rendah frekuensi medan listriknya. Karena polarisasi batas antarmuka biol dan suatu benda bergantung pada permeabilitasnya (lihat) terhadap ion, jelaslah bahwa D. p ke tingkat yang lebih besar ditentukan oleh keadaan membran.
Karena polarisasi objek heterogen yang kompleks seperti yang dimiliki objek biologis sifat yang berbeda(konsentrasi, makrostruktur, orientasi, ionik, elektronik, dll), maka menjadi jelas bahwa dengan meningkatnya frekuensi perubahan dispersi (dispersi) dinyatakan secara tajam. Secara konvensional, tiga wilayah dispersi frekuensi dinamis dibedakan: dispersi alfa (pada frekuensi hingga 1 kHz), dispersi beta (frekuensi dari beberapa kHz hingga puluhan MHz) dan dispersi gamma (frekuensi di atas 10 9 Hz); pada biol, benda biasanya tidak ada batas yang jelas antar daerah penyebarannya.
Dengan penurunan fungsi, keadaan biol, objek, dispersi D. p. pada frekuensi rendah menurun hingga hilang sama sekali (dengan kematian jaringan). Pada frekuensi tinggi nilai D.p.
D.p. diukur dalam rentang frekuensi yang luas, dan bergantung pada rentang frekuensi, metode pengukuran juga berubah secara signifikan. Pada frekuensi arus listrik kurang dari 1 Hz, pengukuran dilakukan dengan metode pengisian atau pengosongan kapasitor yang diisi zat uji. Mengetahui ketergantungan arus pengisian atau pengosongan terhadap waktu, dimungkinkan untuk menentukan tidak hanya nilainya kapasitansi listrik kapasitor, tetapi juga rugi-rugi di dalamnya. Pada frekuensi dari 1 hingga 3 10 8 Hz untuk mengukur D. dan. Metode resonansi dan jembatan khusus digunakan, yang memungkinkan untuk mempelajari secara komprehensif perubahan sifat dinamis berbagai zat dengan cara yang paling lengkap dan komprehensif.
Dalam penelitian medis-biologis, jembatan arus bolak-balik simetris dengan pembacaan langsung besaran terukur paling sering digunakan.
Bibliografi: Pemanasan dielektrik dan semikonduktor frekuensi tinggi, ed. A.V. Netushila, M. -L., 1959, daftar pustaka; S Edunov B. I. dan Fran k-K a m e-ne c k dan y D. A. Konstanta dielektrik benda biologis, Usp. fisik Sains, jilid 79, v. 4, hal. 617, 1963, daftar pustaka; Elektronika dan sibernetika dalam biologi dan kedokteran, trans. dari bahasa Inggris, ed. P.K. 71, M., 1963, daftar pustaka; E m e F. Pengukuran dielektrik, trans. dari Jerman, M., 1967, bibliogr.
