Dielektriḱ kimyasal nüfuź kapasite ortam - yalıtkan (dielektrik) bir ortamın özelliklerini karakterize eden ve elektriksel indüksiyonun voltaja bağımlılığını gösteren fiziksel bir miktar elektrik alanı.
Bir elektrik alanının etkisi altında dielektriklerin polarizasyonunun etkisiyle (ve bu etkiyi karakterize eden ortamın dielektrik duyarlılığının değeriyle) belirlenir.
Göreceli ve mutlak dielektrik sabitleri vardır.
Bağıl dielektrik sabiti ε boyutsuzdur ve bir ortamdaki iki elektrik yükü arasındaki etkileşim kuvvetinin, vakumdakinden kaç kat daha az olduğunu gösterir. Normal koşullar altında hava ve diğer gazların çoğu için bu değer (düşük yoğunluklarından dolayı) birliğe yakındır. Çoğu katı veya sıvı dielektrik için bağıl geçirgenlik 2 ile 8 arasında değişir (statik alan için). Statik bir alanda suyun dielektrik sabiti oldukça yüksektir - yaklaşık 80. Büyük bir elektrik dipol momentine sahip moleküllere sahip maddeler için değerleri büyüktür. Ferroelektriklerin bağıl dielektrik sabiti onlarca ve yüzbinlerdir.
Yabancı literatürde mutlak dielektrik sabiti ε harfiyle gösterilir; yerli literatürde ağırlıklı olarak kombinasyon kullanılır, burada elektrik sabiti bulunur. Mutlak dielektrik sabiti yalnızca indüksiyon ve elektrik alan kuvvetinin farklı birimlerde ölçüldüğü Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) kullanılır. SGS sisteminde mutlak dielektrik sabitinin tanıtılmasına gerek yoktur. Mutlak dielektrik sabiti (elektrik sabiti gibi) L −3 M −1 T 4 I² boyutuna sahiptir. Uluslararası Birim Sisteminde (SI) birimler: =F/m.
Dielektrik sabitinin büyük ölçüde frekansa bağlı olduğuna dikkat edilmelidir. elektromanyetik alan. Referans tabloları genellikle statik alan veya birkaç kHz birimine kadar düşük frekanslar için veriler içerdiğinden, bu her zaman dikkate alınmalıdır. bu gerçek. Aynı zamanda elipsometreler ve refraktometreler kullanılarak kırılma indisine dayalı bağıl dielektrik sabitinin elde edilmesine yönelik optik yöntemler de vardır. Kabul edilmiş optik yöntem(frekans 10-14 Hz) değer tablolardaki verilerden önemli ölçüde farklı olacaktır.
Örneğin suyun durumunu ele alalım. Statik alan durumunda (sıfır frekans), normal koşullar altında bağıl dielektrik sabiti yaklaşık 80'dir. Bu, kızılötesi frekanslar için de geçerlidir. Yaklaşık 2 GHz'den başlayarak ε R düşmeye başlar. Optik aralıkta ε R yaklaşık 1.8'dir. Bu, optik aralıkta suyun kırılma indisinin 1,33 olması gerçeğiyle oldukça tutarlıdır. Optik olarak adlandırılan dar bir frekans aralığında, dielektrik emilim sıfıra düşer ve bu da aslında kişiye görme mekanizmasını sağlar. kaynak belirtilmedi 1252 gün] Dünya atmosferinde su buharı ile doyurulur. İLE daha fazla büyüme ortamın frekans özellikleri yeniden değişir. Suyun bağıl dielektrik sabitinin 0 ila 10 12 (kızılötesi bölge) frekans aralığındaki davranışını (İngilizce) adresinde okuyabilirsiniz.
Dielektriklerin dielektrik sabiti, elektrik kapasitörlerinin geliştirilmesindeki ana parametrelerden biridir. Dielektrik sabiti yüksek malzemelerin kullanılması kapasitörlerin fiziksel boyutlarını önemli ölçüde azaltabilir.
Kapasitörlerin kapasitansı belirlenir:
Nerede ε R- plakalar arasındaki maddenin dielektrik sabiti, ε O- elektriksel sabit, S- kapasitör plakalarının alanı, D- plakalar arasındaki mesafe.
Baskılı devre kartları geliştirilirken dielektrik sabiti parametresi dikkate alınır. Maddenin katmanlar arasındaki dielektrik sabitinin değeri, kalınlığı ile birlikte, güç katmanlarının doğal statik kapasitansının değerini etkiler ve ayrıca kart üzerindeki iletkenlerin karakteristik empedansını da önemli ölçüde etkiler.
DİRENÇ elektriksel, elektriksel dirence eşit fiziksel miktar ( santimetre. ELEKTRİK DİRENCİ) Birim uzunlukta (l = 1 m) ve birim kesit alanına (S = 1 m 2) sahip silindirik bir iletkenin R'si. r = R S/l. Si'de direncin birimi Ohm'dur. m. Direnç aynı zamanda Ohm cinsinden de ifade edilebilir. cm.direnç, içinden akımın geçtiği malzemenin bir özelliğidir ve yapıldığı malzemeye bağlıdır. Direnç r = 1 Ohm'a eşittir. m, bu malzemeden yapılmış, uzunluğu l = 1 m ve kesit alanı S = 1 m2 olan silindirik bir iletkenin R = 1 Ohm dirence sahip olduğu anlamına gelir. m.Metallerin direnç değeri ( santimetre. METALLER), iyi iletkenlerdir ( santimetre. İLETKENLER), 10 - 8 - 10 - 6 Ohm mertebesinde değerlere sahip olabilir. m (örneğin bakır, gümüş, demir vb.). Bazı katı dielektriklerin direnci ( santimetre. DİELEKTRİK) 10 16 -10 18 Ohm.m değerine ulaşabilir (örneğin kuvars camı, polietilen, elektroporselen vb.). Birçok malzemenin (özellikle yarı iletken malzemelerin) direnç değeri ( santimetre. YARI İLETKEN MALZEMELER)) önemli ölçüde saflaştırma derecesine, alaşım katkı maddelerinin varlığına, termal ve mekanik işlemlere vb. bağlıdır. Direncin tersi olan s değerine denir iletkenlik: s = 1/r Özgül iletkenlik siemens cinsinden ölçülür ( santimetre. SIEMENS (iletkenlik ünitesi)) metre S/m başına. Elektriksel direnç (iletkenlik), izotropik bir madde için skaler bir miktardır; ve tensör - anizotropik bir madde için. Anizotropik tek kristallerde, elektriksel iletkenliğin anizotropisi, ters etkili kütlenin anizotropisinin bir sonucudur ( santimetre. ETKİLİ KÜTLE) elektronlar ve delikler.
1-6. İZOLASYONUN ELEKTRİK İLETKENLİĞİ
Bir kablonun veya telin yalıtımını açarken sabit voltajİçinden zamanla değişen bir akım geçer (Şekil 1-3). Bu akımın sabit bileşenleri vardır - iletim akımı (i ∞) ve emme akımı; burada γ, emme akımına karşılık gelen iletkenliktir; T, i abs akımının orijinal değerinin 1/e'sine düştüğü zamandır. Sonsuz uzun bir süre için i abs →0 ve i = i ∞. Dielektriklerin elektriksel iletkenliği, içlerinde belirli miktarda serbest yüklü parçacıkların (iyonlar ve elektronlar) bulunmasıyla açıklanır.
Çoğu elektrik yalıtım malzemesinin en karakteristik özelliği, yalıtımda kaçınılmaz olarak bulunan kirletici maddeler (nem, tuzlar, alkaliler vb. gibi yabancı maddeler) nedeniyle mümkün olan iyonik elektrik iletkenliğidir. İyonik iletkenliğe sahip bir dielektrikte, Faraday yasasına sıkı sıkıya uyulur - yalıtımdan geçen elektrik miktarı ile elektroliz sırasında açığa çıkan madde miktarı arasındaki orantı.
Sıcaklık arttıkça elektrik yalıtım malzemelerinin direnci azalır ve aşağıdaki formülle karakterize edilir:
burada_ρ o, A ve B belirli bir malzeme için sabitlerdir; T - sıcaklık, °K.
Yalıtım direncinin neme daha fazla bağımlılığı, esas olarak lifli (kağıt, pamuk ipliği vb.) Higroskopik yalıtım malzemeleriyle ortaya çıkar. Bu nedenle lifli malzemeler kurutulur ve emprenye edilir, ayrıca neme dayanıklı kabuklarla korunur.
Yalıtım malzemelerinde boşluk yüklerinin oluşması nedeniyle artan voltajla yalıtım direnci azalabilir. Bu durumda oluşturulan ek elektronik iletkenlik, elektriksel iletkenliğin artmasına neden olur. İletkenliğin voltaja bağımlılığı oldukça fazladır. güçlü alanlar(Ya. I. Frenkel'in yasası):
nerede γ o - iletkenlik zayıf alanlar; a sabittir. Tüm elektriksel yalıtım malzemeleri belirli yalıtım iletkenliği G değerleri ile karakterize edilir. İdeal olarak, yalıtım malzemelerinin iletkenliği sıfırdır. Gerçek yalıtım malzemeleri için birim kablo uzunluğu başına iletkenlik aşağıdaki formülle belirlenir:
Yalıtım direnci 3-10 11 ohm-m'den fazla olan kablolarda ve dielektrik polarizasyon kayıplarının termal kayıplardan önemli ölçüde daha fazla olduğu iletişim kablolarında iletkenlik formülle belirlenir.
İletişim teknolojisinde yalıtım iletkenliği, kablo damarlarının yalıtımındaki enerji kaybını karakterize eden bir hattın elektriksel parametresidir. İletkenlik değerinin frekansa bağımlılığı Şekil 2'de gösterilmektedir. 1-1. İletkenlik - yalıtım direncinin karşılığı, uygulanan yalıtım voltajının oranıdır DC(volt olarak) kim sızıntı yapıyor (amper olarak), yani.
burada RV, yalıtımın kalınlığı boyunca akımın geçişinin yarattığı engeli sayısal olarak belirleyen hacimsel yalıtım direncidir; R S - yalıtım yüzeyi boyunca akımın geçişine engel olan yüzey direnci.
Kullanılan yalıtım malzemelerinin kalitesinin pratik bir değerlendirmesi, ohm-santimetre (ohm*cm) cinsinden ifade edilen spesifik hacimsel direnç ρ V'dir. Sayısal olarak ρ V, eğer akım iki noktadan geçerse, belirli bir malzemeden yapılmış kenarı 1 cm olan bir küpün direncine (ohm cinsinden) eşittir. Zıt yüzler Küba. Spesifik yüzey direnci ρ S, eğer bu karenin karşılıklı iki kenarını sınırlayan elektrotlara akım sağlanırsa, bir karenin yüzey direncine (ohm cinsinden) sayısal olarak eşittir.
Tek damarlı bir kablonun veya telin yalıtım direnci formülle belirlenir
Dielektriklerin nem özellikleri
Nem direnci – bu, doymaya yakın bir su buharı atmosferinde olduğunda yalıtımın güvenilirliğidir. Nem direnci, malzemenin yüksek ve yüksek nemli bir atmosfere maruz kalmasından sonra elektriksel, mekanik ve diğer fiziksel özelliklerde meydana gelen değişikliklerle değerlendirilir; nem ve su geçirgenliği; nem ve su emilimi hakkında.
Nem geçirgenliği – malzemenin her iki tarafında bağıl hava nemi farkı olduğunda malzemenin nem buharını iletme yeteneği.
Nem emilimi – Bir malzemenin, doyma durumuna yakın nemli bir atmosferde uzun süre maruz kaldığında suyu emme yeteneği.
Su emme – Bir malzemenin uzun süre suya batırıldığında suyu emme yeteneği.
Tropikal direnç ve tropikleşme teçhizat – elektrikli ekipmanların nemden, küften, kemirgenlerden korunması.
Dielektriklerin termal özellikleri
Dielektriklerin termal özelliklerini karakterize etmek için aşağıdaki miktarlar kullanılır.
Isı direnci- Elektrik yalıtım malzemelerinin ve ürünlerinin yüksek sıcaklıklara zarar vermeden dayanabilme yeteneği ve ani değişiklikler sıcaklık. Mekanik ve önemli bir değişikliğin olduğu sıcaklık ile belirlenir elektriksel özelliklerÖrneğin organik dielektriklerde çekme veya bükülme deformasyonu yük altında başlar.
Isı iletkenliği– bir malzemedeki ısı transferi süreci. Deneysel olarak belirlenmiş bir termal iletkenlik katsayısı λ t ile karakterize edilir, 1 m kalınlığında bir malzeme tabakası ve yüzeyler arasında sıcaklık farkı olan 1 m2'lik bir yüzey alanı boyunca bir saniyede aktarılan ısı miktarıdır. 1 °K katmanı. Dielektriklerin ısıl iletkenlik katsayısı geniş bir aralıkta değişir. λ t'nin en düşük değerleri gazlar, gözenekli dielektrikler ve sıvılardır (hava için λ t = 0,025 W/(m K), su için λ t = 0,58 W/(m K)) yüksek değerler kristalin dielektriklere sahiptir (kristalin kuvars için λ t = 12,5 W/(m·K)). Dielektriklerin ısıl iletkenlik katsayısı, yapılarına (erimiş kuvars için λ t = 1,25 W/(m·K)) ve sıcaklığa bağlıdır.
Termal genleşme dielektrikler doğrusal genleşmenin sıcaklık katsayısı ile değerlendirilir: 
. Düşük termal genleşmeye sahip malzemeler, kural olarak, daha yüksek ısı direncine sahiptir ve bunun tersi de geçerlidir. Termal genleşme Organik dielektriklerin miktarı önemli ölçüde (onlarca ve yüzlerce kez) inorganik dielektriklerin genleşmesini aşıyor. Bu nedenle inorganik dielektriklerden yapılmış parçaların sıcaklık dalgalanmaları sırasında boyutsal stabilitesi organik olanlara göre önemli ölçüde daha yüksektir.
1. Emilim akımları
Soğurma akımları, çeşitli yavaş polarizasyon türlerinin yer değiştirme akımlarıdır. Sabit bir voltajdaki soğurma akımları, bir denge durumu oluşana kadar dielektrikte akar, voltaj açılıp kapatıldığında yönleri değişir. Alternatif voltajda, dielektrik maddenin elektrik alanında olduğu süre boyunca absorpsiyon akımları akar.
Genel olarak elektrik akımı J bir dielektrikte geçiş akımının toplamıdır J sk ve emme akımı J ab
j = j sk + J ab.
Absorbsiyon akımı öngerilim akımı aracılığıyla belirlenebilir J cm - elektriksel indüksiyon vektörünün değişim hızı D
Geçiş akımı, çeşitli yük taşıyıcılarının elektrik alanındaki transferi (hareket) ile belirlenir.
2. Elektronik elektriksel iletkenlik, bir alanın etkisi altında elektronların hareketi ile karakterize edilir. Metallerin yanı sıra karbon, metal oksitler, sülfitler ve diğer maddelerin yanı sıra birçok yarı iletkende de bulunur.
3. İyonik –İyonların hareketinden kaynaklanır. Elektrolitlerin - tuzlar, asitler, alkaliler ve birçok dielektrik çözeltilerinde ve eriyiklerinde gözlenir. İç iletkenlik ve safsızlık iletkenliği olarak ikiye ayrılır. İçsel iletkenlik, ayrışma sırasında elde edilen iyonların hareketinden kaynaklanmaktadır. moleküller. İyonların elektrik alanındaki hareketine elektroliz eşlik eder – bir maddenin elektrotlar arasında aktarılması ve elektrotlar üzerinde salınması. Polar sıvılar, polar olmayan sıvılara göre daha fazla ayrışır ve daha fazla elektrik iletkenliğine sahiptir.
Polar olmayan ve zayıf polar sıvı dielektriklerde (mineral yağlar, silikon sıvılar), elektriksel iletkenlik yabancı maddeler tarafından belirlenir.
4. Molion elektrik iletkenliği – adı verilen yüklü parçacıkların hareketinden kaynaklanır. benler. Kolloidal sistemlerde, emülsiyonlarda görülür , süspansiyonlar . Bir elektrik alanın etkisi altındaki mollerin hareketine denir elektroforez. Elektroforez sırasında, elektrolizden farklı olarak yeni maddeler oluşmaz; sıvının farklı katmanlarındaki dağılmış fazın bağıl konsantrasyonu değişir. Örneğin emülsifiye su içeren yağlarda elektroforetik iletkenlik gözlenir.
Elektrik geçirgenliği
Elektrik geçirgenliği bir kapasitörün plakaları arasına yerleştirilen bir dielektrikin kapasitansını karakterize eden bir miktardır. Bilindiği gibi, düz plakalı bir kapasitörün kapasitansı plakaların alanına bağlıdır (daha daha büyük alan plakalar, kapasitans ne kadar büyük olursa), plakalar arasındaki mesafe veya dielektrik kalınlığı (dielektrik ne kadar kalınsa, kapasitans o kadar küçük olur) ve ayrıca özelliği elektriksel geçirgenlik olan dielektrik malzeme üzerinde.
Sayısal olarak elektriksel geçirgenlik, kapasitörün kapasitansının aynı hava kapasitörünün herhangi bir dielektrik oranına eşittir. Kompakt kapasitörler oluşturmak için elektrik geçirgenliği yüksek dielektriklerin kullanılması gerekir. Çoğu dielektrik maddenin elektriksel geçirgenliği birkaç birimdir.
Teknolojide yüksek ve ultra yüksek elektrik geçirgenliğine sahip dielektrikler elde edilmiştir. Ana kısımları rutildir (titanyum dioksit).
Şekil 1. Ortamın elektriksel geçirgenliği
Dielektrik kayıp açısı
"Dielektrikler" makalesinde DC ve DC devrelerine dielektrik ekleme örneklerine baktık. klima. Gerçek bir dielektrikte, alternatif voltajın oluşturduğu bir elektrik alanında çalışırken termal enerjinin açığa çıktığı ortaya çıktı. Bu durumda emilen güce dielektrik kayıplar denir.“Kapasitans içeren alternatif bir akım devresi” makalesinde, ideal bir dielektrikte kapasitif akımın voltajı 90°'den daha küçük bir açıyla yönlendirdiği kanıtlanacaktır. Gerçek bir dielektrikte kapasitif akım, voltajı 90°'den daha küçük bir açıyla yönlendirir. Açıdaki azalma, iletim akımı olarak da adlandırılan kaçak akımdan etkilenir.
Gerçek dielektrikli bir devrede 90° ile gerilim ve akım arasındaki kayma açısı arasındaki farka dielektrik kayıp açısı veya kayıp açısı denir ve δ (delta) ile gösterilir. Çoğu zaman, belirlenen açının kendisi değil, bu açının tanjantıdır.tan deltası.
Dielektrik kayıplarının voltajın karesi, alternatif akımın frekansı, kapasitörün kapasitansı ve dielektrik kayıp açısının tanjantı ile orantılı olduğu tespit edilmiştir.
Sonuç olarak, dielektrik kayıp tanjantı (tan δ) ne kadar büyük olursa, daha fazla kayıp dielektrikteki enerji ne kadar kötüyse dielektrik malzeme o kadar kötü olur. Nispeten büyük bir tg δ'ye (0,08 - 0,1 veya daha fazla) sahip malzemeler zayıf yalıtkanlardır. Nispeten küçük tan δ (yaklaşık 0,0001) değerine sahip malzemeler iyi yalıtkanlardır.
geçirgenlik geçirgenlik
ε değeri, iki kişi arasındaki etkileşim kuvvetinin kaç kat olduğunu gösterir. elektrik ücretleri ortamdaki miktarı vakumdakinden daha azdır. İÇİNDE izotropik ortamε dielektrik duyarlılığı χ ile şu ilişkiyle ilişkilidir: ε = 1 + 4π χ. geçirgenlik anizotropik ortam- tensör. Dielektrik sabiti alan frekansına bağlıdır; güçlü elektrik alanlarında dielektrik sabiti alan gücüne bağlı olmaya başlar.
İZİNLİLİKDİELEKTRİK SÜREKLİLİK, belirli bir ortamdaki elektrik yükleri arasındaki F etkileşim kuvvetinin, vakumdaki F o etkileşim kuvvetinden kaç kat daha az olduğunu gösteren boyutsuz bir miktar e:
e =F o /F.
Dielektrik sabiti, alanın dielektrik tarafından kaç kez zayıflatıldığını gösterir. (santimetre. DİELEKTRİK), bir dielektrik maddenin bir elektrik alanında polarize olma özelliğini niceliksel olarak karakterize eder.
Bir maddenin polarize edilebilirlik derecesini karakterize eden göreceli dielektrik sabitinin değeri, polarizasyon mekanizmaları tarafından belirlenir. (santimetre. POLARİZASYON). Ancak değer büyük ölçüde şunlara bağlıdır: toplama durumu maddeler, çünkü bir durumdan diğerine geçiş sırasında maddenin yoğunluğu, viskozitesi ve izotropisi önemli ölçüde değişir (santimetre.İZOTROPİ).
Gazların dielektrik sabiti
Gaz halindeki maddeler, çok düşük yoğunluklarla karakterize edilir. uzun mesafeler moleküller arasındadır. Bu nedenle tüm gazların polarizasyonu önemsizdir ve dielektrik sabitleri bire yakındır. Bir gazın polarizasyonu, gaz molekülleri polar ise tamamen elektronik veya dipol olabilir, ancak bu durumda elektronik polarizasyon birincil öneme sahiptir. Çeşitli gazların polarizasyonu ne kadar fazlaysa daha büyük yarıçap
Bir gazın molekülleri ve sayısal olarak bu gazın kırılma indisinin karesine yakındır.
Bir gazın sıcaklığa ve basınca bağımlılığı, basınçla orantılı ve mutlak sıcaklıkla ters orantılı olan birim gaz hacmi başına molekül sayısıyla belirlenir. İçerideki hava normal koşullar
e =1.0006 ve sıcaklık katsayısı yaklaşık 2'dir. 10 -6 K -1 .
Sıvı dielektriklerin dielektrik sabiti Sıvı dielektrikler polar olmayan veya polar moleküllerden oluşabilir. Polar olmayan sıvıların e değeri elektronik polarizasyonla belirlendiğinden küçüktür, ışığın kırılmasının karesi değerine yakındır ve genellikle 2,5'u aşmaz. Polar olmayan bir sıvının e'nin sıcaklığa bağımlılığı, birim hacim başına molekül sayısındaki bir azalmayla, yani yoğunluğun azalmasıyla ilişkilidir ve sıcaklık katsayısı, sıcaklık katsayısı
sıvının hacimsel genleşmesi, ancak işareti farklıdır. İçeren sıvıların polarizasyonu, elektronik ve dipol gevşeme bileşenleri tarafından aynı anda belirlenir. Bu tür sıvıların dielektrik sabiti ne kadar yüksek olursa daha fazla değer dipollerin elektrik momenti (santimetre. DİPOLE) ve neyle daha büyük sayı Birim hacim başına moleküller. Polar sıvılarda sıcaklığa bağımlılık karmaşıktır.
Katı dielektriklerin dielektrik sabiti
İÇİNDE katılar ah çeşitli şeyler alabilir sayısal değerlerçeşitliliğe göre yapısal özellikler katı dielektrik. Katı dielektriklerde her türlü polarizasyon mümkündür.
En küçük e değeri, polar olmayan moleküllerden oluşan ve yalnızca elektronik polarizasyona sahip katı dielektriklerde bulunur.
Katı dielektrikler, iyonik kristaller yoğun parçacık paketlenmesine sahip, elektronik ve iyon polarizasyonlarına sahip ve geniş bir aralıkta yer alan e değerlerine sahip (e kaya tuzu- 6; e korindon - 10; e rutil - 110; e kalsiyum titanat - 150).
Amorf dielektriklerin yapısına yaklaşan çeşitli inorganik camların e değeri, 4'ten 20'ye kadar nispeten dar bir aralıkta yer alır.
Polar organik dielektrikler katı halde dipol gevşeme polarizasyonuna sahiptir. bu malzemelerin e büyük ölçüde dipol sıvılarla aynı yasalara uyarak uygulanan voltajın sıcaklığına ve frekansına bağlıdır.
Ansiklopedik Sözlük. 2009 .
Diğer sözlüklerde “dielektrik sabiti”nin ne olduğunu görün:
Bir ortamdaki iki elektrik yükü arasındaki etkileşim kuvvetinin, boşluktakinden kaç kat daha az olduğunu gösteren e değeri. İzotropik bir ortamda e, dielektrik duyarlılığı ile şu ilişkiyle ilişkilidir: e = 1 + 4pc. Dielektrik sabiti... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük
Elektriğin etkisi altında dielektriklerin polarizasyonunu karakterize eden e değeri. E.D.p alanı, iki kuvvetin etkileşim kuvvetinin kaç katını gösteren bir miktar olarak Coulomb yasasına dahil edilir. ücretsiz masraflar dielektrikte vakumdakinden daha azdır. Zayıflama... ... Fiziksel ansiklopedi
DİELEKTRİK SÜREKLİLİK, Bir ortamdaki iki elektrik yükünün etkileşim kuvvetinin, boşluktakinden kaç kat daha az olduğunu gösteren e değeri. E'nin değeri büyük ölçüde değişir: hidrojen 1,00026, transformatör yağı 2,24, ... ... Modern ansiklopedi
- (e adı), fizikte özelliklerden biri çeşitli malzemeler(bkz. DİELEKTRİK). Ortamdaki ELEKTRİK AKIŞININ yoğunluğunun, buna sebep olan ELEKTRİK ALANının yoğunluğuna oranı ile ifade edilir. Vakumun dielektrik sabiti... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük
geçirgenlik- Bir maddenin dielektrik özelliklerini karakterize eden, izotropik bir madde için skaler ve anizotropik bir madde için tensör olan, elektrik alan kuvveti ile çarpımı elektriksel yer değiştirmeye eşit olan bir nicelik. [GOST R 52002 2003]… … Teknik Çevirmen Kılavuzu
geçirgenlik- DİELEKTRİK SÜREKLİLİK, e değeri, bir ortamdaki iki elektrik yükünün etkileşim kuvvetinin boşluktakinden kaç kat daha az olduğunu gösterir. E'nin değeri büyük ölçüde değişir: hidrojen 1,00026, transformatör yağı 2,24, ... ... Resimli Ansiklopedik Sözlük
geçirgenlik- bir maddenin dielektrik özelliklerini karakterize eden, izotropik bir madde için skaler ve anizotropik bir madde için tensör olan, elektrik alan kuvvetinin ürünü elektriksel yer değiştirmeye eşit olan bir miktar... Kaynak:... ... Resmi terminoloji
geçirgenlik- mutlak dielektrik sabiti; endüstri geçirgenlik Skaler miktar Dielektrikin elektriksel özelliklerini karakterize eden orana eşit miktarlar elektriksel yer değiştirme elektrik alan kuvvetinin büyüklüğüne göre... Politeknik terminolojik açıklayıcı sözlük
Mutlak dielektrik sabiti Bağıl dielektrik sabiti Vakum dielektrik sabiti ... Wikipedia
geçirgenlik- Elektrik bağlantılarının durumu, kimyasalların ve elektrik kesintilerinin giderilmesi için kullanılan elektrik tesisatı ile ilgilidir. atitikmenys: ingilizce. dielektrik sabiti; dielektrik geçirgenlik; geçirgenlik rusça dielektrik... ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Kitaplar
- Malzemelerin özellikleri. Anizotropi, simetri, yapı. Başına. İngilizce'den , Newnham R.E. Bu kitap anizotropiye ve malzemelerin yapısı ile özellikleri arasındaki ilişkiye ayrılmıştır. Çok çeşitli konuları kapsar ve bir tür giriş kursu fiziksel özellikler...
Bir maddenin polarize edilebilirlik seviyesi, dielektrik sabiti adı verilen özel bir değerle karakterize edilir. Bu değerin ne olduğunu düşünelim.
Gerilim olduğunu varsayalım. düzgün alan Boşlukta iki yüklü plaka arasındaki değer E₀'ye eşittir. Şimdi aralarındaki boşluğu herhangi bir dielektrikle dolduralım. Polarizasyonundan dolayı dielektrik ile iletken arasındaki sınırda ortaya çıkan yüklerin plakalar üzerindeki etkisini kısmen nötralize eder. Gerginlik E bu alanın E₀ gerilimi azalacaktır.
Deneyimler, plakalar arasındaki boşluğun sırayla eşit dielektriklerle doldurulması durumunda alan kuvvetlerinin farklı olacağını göstermektedir. Bu nedenle, dielektrik E₀ yokluğunda ve dielektrik E varlığında plakalar arasındaki elektrik alan kuvveti oranının değerini bilerek, polarize edilebilirliği belirlenebilir, yani. dielektrik sabiti. Bu miktar genellikle belirtilir Yunan mektubuԑ (epsilon). Bu nedenle şunu yazabiliriz:
Dielektrik sabiti, bir dielektrikteki (homojen) bu yüklerin vakumdakinden kaç kat daha az olacağını gösterir.
Yükler arasındaki etkileşimin gücündeki azalma, ortamın polarizasyon süreçlerinden kaynaklanır. Bir elektrik alanında atom ve moleküllerdeki elektronlar iyonlara göre azalır, yani ortaya çıkar. kendilerine ait olan moleküller dipol momenti(özellikle su molekülleri) elektrik alanına yönlendirilmiştir. Bu anlar, ortaya çıkmalarına neden olan alana karşı koyarak kendi elektrik alanlarını yaratırlar. Sonuç olarak toplam elektrik alanı azalır. Küçük alanlarda bu olay dielektrik sabiti kavramı kullanılarak tanımlanır.
Aşağıda vakumdaki dielektrik sabiti verilmiştir çeşitli maddeler:
Hava……………………………....1.0006
Parafin……………………………..2
Pleksiglas (pleksiglas)……3-4
Ebonit……………………………..…4
Porselen……………………………….7
Cam…………………………..…….4-7
Mika……………………………..….4-5
Doğal ipek..............4-5
Arduvaz.......................6-7
kehribar………………12.8
Su……………………………………….81
Maddelerin dielektrik sabitinin bu değerleri, 18–20 °C aralığındaki ortam sıcaklıklarını ifade eder. Bu nedenle, ferroelektrikler hariç, katıların dielektrik sabiti sıcaklığa göre biraz değişir.
Aksine, gazlar için sıcaklığın artmasıyla azalır, basıncın artmasıyla artar. Pratikte tek olarak alınır.
Yabancı maddeler küçük miktarlar sıvıların dielektrik sabiti düzeyi üzerinde çok az etkisi vardır.
Bir dielektrik içerisine iki rastgele nokta yük yerleştirilirse, bu yüklerin her birinin diğer yükün bulunduğu yerde oluşturduğu alan kuvveti ԑ kat azalır. Bundan, bu yüklerin birbirleriyle etkileşime girdiği kuvvetin de Α kat daha az olduğu sonucu çıkar. Bu nedenle, bir dielektrik içerisine yerleştirilen yükler aşağıdaki formülle ifade edilir:
F = (q₁q₂)/(4πԑₐr²),
burada F etkileşim kuvvetidir, q₁ ve q₂ yüklerin büyüklüğüdür, ԑ ortamın mutlak dielektrik sabitidir, r aradaki mesafedir puan ücretleri.
ԑ'nin değeri sayısal olarak gösterilebilir. bağıl birimler(vakumun mutlak dielektrik sabiti ԑ₀ değerine göre). ԑ = ԑₐ/ԑ₀ değerine bağıl dielektrik sabiti denir. Sonsuz bir aralıkta yükler arasındaki etkileşimin kaç kez olduğunu ortaya çıkarır. homojen ortam boşluktan daha zayıf; ԑ = ԑₐ/ԑ₀ genellikle karmaşık dielektrik sabiti olarak adlandırılır. Sayısal değerԑ₀ değerleri ve boyutu, hangi birim sisteminin seçildiğine bağlıdır; ve ԑ'nin değeri bağlı değildir. Yani SGSE sisteminde ԑ₀ = 1 (bu dördüncü temel birim); SI sisteminde vakumun dielektrik sabiti şu şekilde ifade edilir:
ԑ₀ = 1/(4π˖9˖10⁹) farad/metre = 8,85˖10⁻¹² f/m (bu sistemde ԑ₀ türetilmiş bir miktardır).
İZİNLİLİK (dielektrik sabiti) - fiziksel miktar, bir maddenin kuvvetleri azaltma yeteneğini karakterize eden elektriksel etkileşim Bu maddede vakumla karşılaştırıldığında. Böylece d.p., bir maddedeki elektriksel etkileşim kuvvetlerinin vakumdakinden kaç kat daha az olduğunu gösterir.
D.p. dielektrik maddenin yapısına bağlı bir özelliktir. Bir elektrik alanındaki elektronlar, iyonlar, atomlar, moleküller veya bunların tek tek parçaları ve herhangi bir maddenin daha büyük bölümleri polarize edilir (bkz. Polarizasyon), bu da dış elektrik alanının kısmi nötrleşmesine yol açar. Elektrik alanının frekansı, maddenin polarizasyon süresiyle orantılıysa, belirli bir frekans aralığında dağılım faktörünün dağılımı, yani değerinin frekansa bağımlılığı vardır (bkz. Dağılım). Bir maddenin dp'si hem atomların hem de moleküllerin elektriksel özelliklerine ve bunların göreceli konum yani maddenin yapısı. Bu nedenle, bir maddenin yapısı ve özellikle vücudun çeşitli dokuları incelenirken elektriksel iletkenliğin veya çevresel koşullara bağlı olarak meydana gelen değişikliklerin belirlenmesi kullanılır (bkz. Biyolojik sistemlerin elektriksel iletkenliği).
Yapılarına ve toplanma durumlarına bağlı olarak çeşitli maddeler (dielektrikler) farklı boyutlar D. s. (tablo).
Masa. Bazı maddelerin dielektrik sabitinin değeri
Tıbbi biyol araştırmaları için özellikle önemli olan, D. ve. polar sıvılarda. Bunların tipik bir temsilcisi, dipol yükleri ile alan arasındaki etkileşim nedeniyle bir elektrik alanına yönlendirilen dipollerden oluşan, dipol veya yönelimsel polarizasyonun oluşmasına yol açan sudur. Su basıncının yüksek değeri (t° 20°'de 80) belirler yüksek derece içindeki çeşitli kimyasalların ayrışması. maddeler ve tuzların, bileşiklerin, bazların ve diğer bileşiklerin iyi çözünürlüğü (bkz. Ayrışma, Elektrolitler). Sudaki elektrolit konsantrasyonu arttıkça DP değeri azalır (örneğin, tek değerlikli elektrolitler için, tuz konsantrasyonu 0,1 M arttığında suyun DP'si bir azalır).
Biyolojik nesnelerin çoğu heterojen dielektriklere aittir. Biyolojik bir nesnenin iyonları bir elektrik alanıyla etkileşime girdiğinde, arayüzlerin polarizasyonu büyük önem taşır (bkz. Biyolojik membranlar). Bu durumda polarizasyon büyüklüğü ne kadar büyük olursa, elektrik alanın frekansı o kadar düşük olur. Bir biyol'ün arayüz sınırlarının polarizasyonu, bir nesnenin iyonlar için geçirgenliğine (bkz.) bağlı olduğundan, etkili D. p'nin olduğu açıktır. daha büyük ölçüde Membranların durumuna göre belirlenir.
Çünkü biyolojik bir nesne gibi karmaşık, heterojen bir nesnenin kutuplaşması farklı doğa(konsantrasyon, makroyapısal, yönelim, iyonik, elektronik vb.), o zaman artan frekansla birlikte dağılımdaki (dağılım) değişimin keskin bir şekilde ifade edildiği ortaya çıkar. Geleneksel olarak, dinamik frekansın üç dağılım bölgesi ayırt edilir: alfa dispersiyonu (1 kHz'e kadar frekanslarda), beta dispersiyonu (birkaç kHz'den onlarca MHz'e kadar frekans) ve gama dispersiyonu (10 9 Hz'nin üzerindeki frekanslar); biyolojik olarak nesnelerin dağılım alanları arasında genellikle net bir sınır yoktur.
Biyolün, nesnenin fonksiyonunun, durumunun bozulmasıyla birlikte, D. p.'nin düşük frekanslardaki dağılımı tamamen yok olana kadar (doku ölümüyle) azalır. Açık yüksek frekanslar D.p.'nin değeri önemli ölçüde değişmez.
D.p. geniş bir frekans aralığında ölçülür ve frekans aralığına bağlı olarak ölçüm yöntemleri de önemli ölçüde değişir. Frekanslarda elektrik akımı 1 Hz'den düşük olduğunda ölçüm, test maddesiyle doldurulmuş bir kapasitörün doldurulması veya boşaltılması yöntemi kullanılarak gerçekleştirilir. Şarj veya deşarj akımının zamana bağlılığını bilerek, yalnızca değeri belirlemek mümkün değildir. elektriksel kapasite kapasitör, aynı zamanda içindeki kayıplar. D'yi ölçmek için 1 ila 3 10 8 Hz frekanslarında. ve. Çeşitli maddelerin dinamik özelliklerindeki değişiklikleri en eksiksiz ve kapsamlı şekilde kapsamlı bir şekilde incelemeyi mümkün kılan özel rezonans ve köprü yöntemleri kullanılır.
Tıbbi-biyolojik araştırmalarda, ölçülen büyüklüklerin doğrudan okunmasıyla simetrik alternatif akım köprüleri sıklıkla kullanılır.
Kaynakça: Dielektriklerin ve yarı iletkenlerin yüksek frekanslı ısıtılması, ed. A.V. Netushila, M. -L., 1959, kaynakça; S Edunov B. I. ve Frank-K am e-neck ve y D. A. Biyolojik nesnelerin dielektrik sabiti, Usp. fiziksel Bilimler, cilt 79, v. 4, s. 617, 1963, kaynakça; Biyoloji ve tıpta elektronik ve sibernetik, çev. İngilizce'den, ed. P.K. Anokhina, s. 71, M., 1963, kaynakça; E m e F. Dielektrik ölçümleri, trans. Almanca'dan, M., 1967, bibliogr.
