Aruncati o privire la toaleta ceramica sau chiuveta din baie. Te-ai gândit vreodată că are ceva în comun cu sticla, mica, plasticul sau chiar aerul uscat? Considerați vreodată că ar putea fi util în construcția condensatoarelor. Probabil că nu, dar asta pentru că acest material are o proprietate care este adesea trecută cu vederea. Este un dielectric, adică o substanță care este un conductor slab de energie electrică, dar un bun mijloc de stocare electrică., Fie că vorbim despre ceramică, sticlă, aer sau chiar vid (un alt dielectric bun), oamenii de știință folosesc ceea ce se numește constanta dielectrică, care este raportul dintre permitivitatea unei substanțe și permitivitatea spațiului liber. Sau, în termeni laici, raportul dintre cantitatea de energie electrică stocată într-un material de o tensiune aplicată, în raport cu cea stocată într-un vid.
confuz? Ei bine, poate că este necesară o mică explicație pentru a risipi unele dintre obstacolele tehnice pentru înțelegere., În primul rând, un dielectric este definit ca un material izolant sau un conductor foarte slab al curentului electric. Atunci când dielectricii sunt plasați într-un câmp electric, practic nu curge curent în ele, deoarece, spre deosebire de metale, nu au electroni legați sau liberi, care pot deriva prin material. În schimb, apare polarizarea electrică, unde sarcinile pozitive din dielectric sunt deplasate minuțios în direcția câmpului electric, iar sarcinile negative sunt deplasate minuțios în direcția opusă câmpului electric., Această ușoară separare a sarcinii sau polarizare reduce câmpul electric din dielectricul însuși. Această proprietate, așa cum am menționat deja, o face un conductor slab, dar un mediu de stocare bun.
în practică, majoritatea materialelor dielectrice sunt solide. Dar, așa cum am menționat deja, aerul uscat este, de asemenea, dielectric, la fel ca cele mai pure gaze uscate, cum ar fi heliul și azotul. Acestea au o constantă dielectrică scăzută, în timp ce lucruri precum oxizii metalici au o constantă ridicată. Materialele cu constante dielectrice moderate includ ceramica, apa distilată, hârtia, mica, polietilena și sticla., Pe măsură ce constanta dielectrică crește, densitatea fluxului electric crește (cantitatea totală de încărcare electrică pe zonă), dar numai dacă toți ceilalți factori rămân neschimbați. Aceasta, la rândul său, permite obiectelor de o anumită dimensiune, cum ar fi seturile de plăci metalice, să-și mențină sarcina electrică pentru perioade lungi de timp și/sau să dețină cantități mari de sarcină.,
datorită faptului că constituie un material izolant bun (sau dielectric), oxizii metalici, aerul uscat și vidul sunt adesea utilizați în construcția condensatoarelor de înaltă energie, precum și a liniilor de transmisie de radiofrecvență, unde energia electrică este stocată la frecvențe radio.
am scris multe articole despre constanta dielectrică pentru universul de astăzi. Iată un articol despre cum funcționează microundele, și iată un articol despre testul de masă al relativității generale.dacă doriți mai multe informații despre constanta dielectrică, consultați aceste articole din Hiperfizică și fizică Web.,
am înregistrat, de asemenea, un întreg episod de astronomie aruncat totul despre Electromagnetism. Ascultă aici, episodul 103: electromagnetismul.