kijk eens naar dat keramische toilet of wastafel in uw badkamer. Ooit bij jezelf gedacht dat het iets gemeen heeft met glas, mica, plastic, of zelfs droge lucht? Ooit overwegen dat het nuttig zou kunnen zijn bij de bouw van condensatoren. Waarschijnlijk niet, maar dat komt omdat dit materiaal een eigenschap heeft die vaak over het hoofd wordt gezien. Het is een diëlektrisch, wat betekent dat een stof die een slechte geleider van elektriciteit, maar een goed middel van elektrische opslag., Of we het nu hebben over keramiek, glas, lucht of zelfs vacuüm (een andere goede diëlektrische), wetenschappers gebruiken wat de diëlektrische constante wordt genoemd, dat is de verhouding van permittiviteit van een stof tot de permittiviteit van vrije ruimte. Of, in lekentaal, de verhouding van de hoeveelheid elektrische energie opgeslagen in een materiaal door een toegepaste spanning, ten opzichte van die opgeslagen in een vacuüm.
verward? Nou, misschien is een kleine uitleg nodig om een aantal van de technische obstakels voor het begrijpen te verdrijven., Allereerst wordt een diëlektrisch gedefinieerd als een isolatiemateriaal of een zeer slechte geleider van elektrische stroom. Wanneer diëlektriemen in een elektrisch veld worden geplaatst, stroomt er praktisch geen stroom in omdat ze, in tegenstelling tot metalen, geen Los gebonden of vrije elektronen hebben die door het materiaal kunnen drijven. In plaats daarvan vindt elektrische polarisatie plaats, waarbij de positieve ladingen binnen het diëlektrische minutieus worden verplaatst in de richting van het elektrische veld en de negatieve ladingen minutieus worden verplaatst in de richting tegenovergesteld aan het elektrische veld., Deze lichte scheiding van lading, of polarisatie, vermindert het elektrische veld binnen de diëlektrische zelf. Deze eigenschap, zoals reeds vermeld, maakt het een slechte dirigent, maar een goed opslagmedium.in de praktijk zijn de meeste diëlektrische materialen vast. Maar, zoals reeds vermeld, droge lucht is ook diëlektrisch, net als de meeste zuivere, droge gassen zoals helium en stikstof. Deze hebben een lage diëlektrische constante, terwijl dingen zoals metaaloxiden een hoge constante hebben. Materialen met matige diëlektrische constanten omvatten keramiek, gedestilleerd water, papier, mica, polyethyleen en glas., Naarmate de diëlektrische constante toeneemt, neemt de elektrische fluxdichtheid toe (de totale hoeveelheid elektrische lading per oppervlakte), maar alleen als alle andere factoren onveranderd blijven. Hierdoor kunnen objecten van een bepaalde grootte, zoals metalen platen, hun elektrische lading lange tijd vasthouden en / of grote hoeveelheden lading vasthouden.,omdat zij goed isolatiemateriaal (of diëlektrisch) vormen, worden metaaloxiden, droge lucht en vacuüm vaak gebruikt bij de bouw van hoog-energetische condensatoren en radiofrequentieleidingen, waar elektrische energie bij radiofrequenties wordt opgeslagen.
we hebben veel artikelen geschreven over de diëlektrische constante Voor het universum van vandaag. Hier is een artikel over hoe microgolven werken, en hier is een artikel over de tafel-top test van de algemene relativiteit.
Als u meer informatie wilt over diëlektrische constante, bekijk dan deze artikelen uit Hyperphysics en Web Physics.,
we hebben ook een hele aflevering van Astronomy Cast over elektromagnetisme opgenomen. Luister, aflevering 103: elektromagnetisme.