spójrz na ceramiczną toaletę lub umywalkę w Twojej łazience. Czy kiedykolwiek myślałeś, że ma coś wspólnego ze szkłem, Miką, tworzywem sztucznym, a nawet suchym powietrzem? Czy kiedykolwiek rozważyć, że może być przydatne w budowie kondensatorów. Prawdopodobnie nie, ale to dlatego, że ten materiał ma właściwość, która jest często pomijana. Jest to dielektryk, co oznacza substancję, która jest słabym przewodnikiem elektryczności, ale dobrym środkiem przechowywania energii elektrycznej., Niezależnie od tego, czy mówimy o ceramice, szkle, powietrzu, czy nawet próżni (inny dobry dielektryk), naukowcy używają tak zwanej stałej dielektrycznej, która jest stosunkiem przenikalności substancji do przenikalności wolnej przestrzeni. Lub, w kategoriach laika, stosunek ilości energii elektrycznej przechowywanej w materiale przez przyłożone napięcie, w stosunku do tego przechowywanego w próżni.
zdezorientowany? Cóż, być może trochę wyjaśnienia jest konieczne, aby rozwiać niektóre techniczne blokady do zrozumienia., Przede wszystkim dielektryk definiuje się jako materiał izolacyjny lub bardzo słaby przewód prądu elektrycznego. Kiedy dielektryki są umieszczone w polu elektrycznym, praktycznie nie płynie w nich prąd, ponieważ, w przeciwieństwie do metali, nie mają luźno związanych lub wolnych elektronów, które mogą dryfować przez materiał. Zamiast tego następuje polaryzacja elektryczna, w której dodatnie ładunki w dielektryku są przesunięte drobiazgowo w kierunku pola elektrycznego, a ujemne ładunki są przesunięte drobiazgowo w kierunku przeciwnym do pola elektrycznego., Ta niewielka separacja ładunku lub polaryzacja zmniejsza pole elektryczne w samym dielektryku. Ta właściwość, jak już wspomniano, sprawia, że jest słabym przewodnikiem, ale dobrym nośnikiem danych.
w praktyce większość materiałów dielektrycznych jest stałych. Ale, jak już wspomniano, suche powietrze jest również dielektryczne, podobnie jak większość czystych, suchych gazów, takich jak hel i azot. Mają one niską stałą dielektryczną, podczas gdy rzeczy takie jak tlenki metali mają wysoką stałą. Materiały o umiarkowanych stałych dielektrycznych obejmują ceramikę, wodę destylowaną, papier, Mikę, polietylen i szkło., Wraz ze wzrostem stałej dielektrycznej wzrasta gęstość strumienia elektrycznego (całkowita ilość ładunku elektrycznego na obszar), ale tylko wtedy, gdy wszystkie inne czynniki pozostają niezmienione. To z kolei pozwala obiektom o danej wielkości, takim jak zestawy metalowych płyt, utrzymywać swój ładunek elektryczny przez długi czas i/lub utrzymywać duże ilości ładunku elektrycznego.,
ze względu na to, że stanowią dobry materiał izolacyjny (lub dielektryczny), tlenki metali, suche powietrze i próżnia są często stosowane w budowie kondensatorów wysokoenergetycznych, a także linii przesyłowych o częstotliwości radiowej, w których energia elektryczna jest magazynowana na częstotliwościach radiowych.
napisaliśmy wiele artykułów na temat stałej dielektrycznej dla wszechświata. Oto artykuł o tym, jak działają mikrofale, a tutaj artykuł o teście ogólnej teorii względności.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat stałej dielektrycznej, sprawdź te artykuły z Hyperphysics and Web Physics.,
nagraliśmy również cały odcinek Astronomii, który opowiada o Elektromagnetyzmie. Odcinek 103: elektromagnetyzm.