Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Диэлектрическая проницаемость

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительнаяДиэлектрическая проницаемость — величина, характеризующая диэлектрические свойства среды — её реакцию на электрическое поле:

D = εF
В большинстве диэлектриков при не очень сильных полях диэлектрическая проницаемость не зависит от поля Е. В сильных же электрических полях (сравнимых с внутриатомными полями), а в некоторых диэлектриках в обычных полях зависимость D от Е — нелинейная.

Так же диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия F между электрическими зарядами в данной среде меньше их силы взаимодействия Fo в вакууме:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Относительная диэлектрическая проницаемость вещества может быть определена путем сравнения ёмкости тестового конденсатора с данным диэлектриком (Cx) и ёмкости того же конденсатора в вакууме (Co):

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Таблица значений диэлектрической проницаемости для твердых тел:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Таблица значений диэлектрической проницаемости для жидкостей:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Таблица значений диэлектрической проницаемости для газов:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Обозначение в формуле:

D — электрическая индукция в среде;

ε — диэлектрическая проницаемость среды;

E — напряжённость электрического поля;

F0 — сила взаимодействия между зарядами в среде;

F — сила взаимодействия между зарядами в вакууме;

Cx — ёмкость конденсатора в среде;

C0 — ёмкость конденсатора в вакууме.

Ещё картинки на тему диэлектрическая проницаемость:

Источник

Что такое диэлектрическая проницаемость

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительнаяЛюбое вещество или тело, окружающее нас, обладает определенными электрическими свойствами. Это объясняется молекулярной и атомной структурой: наличием заряженных частиц, находящихся во взаимно связанном или свободном состоянии.

Когда на вещество не действует никакое внешнее электрическое поле, то эти частицы распределяются так, что уравновешивают друг друга и во всем суммарном объеме не создают дополнительного электрического поля. В случае приложения извне электрической энергии внутри молекул и атомов возникает перераспределение зарядов, которое ведет к созданию собственного внутреннего электрического поля, направленного встречно внешнему.

Если вектор приложенного внешнего поля обозначить «Е0», а внутреннего — «Е’», то полное поле «Е» будет складываться из энергии этих двух величин.

В электричестве принято делить вещества на:

Такая классификация существует издавна, хотя она довольно условна потому, что многие тела обладают другими или комбинированными свойствами.

В роли проводников выступают среды, имеющие в наличии свободные заряды. Чаще всего проводниками выступают металлы, ведь в их структуре всегда присутствуют свободные электроны, которые способны перемещаться внутри всего объема вещества и, одновременно, являются участниками тепловых процессов.

Когда проводник изолирован от действия внешних электрических полей, то в нем создается баланс положительных и отрицательных зарядов из ионных решеток и свободных электронов. Это равновесие сразу разрушается при внесении проводника в электрическое поле — благодаря энергии которого начинается перераспределение заряженных частиц и возникают несбалансированные заряды положительных и отрицательных величин на внешней поверхности.

Образованные в проводнике индукционные заряды формируют собственное поле Е’, компенсирующее действие внешнего Е0 внутри проводника. Поэтому значение полного, суммарного электростатического поля скомпенсировано и равно 0. При этом потенциалы всех точек как внутри, так и снаружи одинаковы.

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Полученный вывод свидетельствует, что внутри проводника, даже при подключенном внешнем поле, отсутствует разность потенциалов и нет электростатических полей. Этот факт используется при экранировании — применении способа электростатической защиты людей и чувствительного к наведенным полям электрооборудования, особенно высокоточных измерительных приборов и микропроцессорной техники.

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Экранированная одежда и обувь из тканей с токопроводящими нитями, включая головной убор, используется в энергетике для защиты персонала, работающего в условиях повышенной напряженности, создаваемой высоковольтным оборудованием.

Так называют вещества, обладающие изоляционными свойствами. Они имеют в своем составе только связанные между собой, а не свободные заряды. У них все положительные и отрицательные частицы скреплены внутри нейтрального атома, лишены свободы передвижения. Они распределены внутри диэлектрика и не перемещаются под действием приложенного внешнего поля Е0.

Однако, его энергия все же вызывает определенные изменения в структуре вещества — внутри атомов и молекул изменяется соотношение положительных и отрицательных частиц, а на поверхности вещества возникают излишние, несбалансированные связанные заряды, образующие внутреннее электрическое поле Е’. Оно направлено встречно приложенной извне напряженности.

Она внутри диэлектриков бывает двух видов:

Первый тип имеет дополнительное название дипольной поляризации. Он присущ диэлектрикам со смещенными центрами у отрицательных и положительных зарядов, которые образуют молекулы из микроскопических диполей — нейтральной совокупности из двух зарядов. Это характерно для воды, диоксида азота, сероводорода.

Без действия внешнего электрического поля у таких веществ молекулярные диполи ориентируются хаотичным образом под влиянием действующих температурных процессов. При этом в любой точке внутреннего объема и на внешней поверхности диэлектрика нет электрического заряда.

Эта картина изменяется под влиянием приложенной извне энергии, когда диполи немного изменяют свою ориентацию и на поверхности возникают области не скомпенсированных макроскопических связанных зарядов, образующих поле Е’ со встречным направлением к приложенному Е0.

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

При такой поляризации большое влияние на процессы оказывает температура, вызывающая тепловое движение и создающая дезориентирующие факторы.

Электронная поляризация, упругий механизм

Она проявляется у неполярных диэлектриков — материалов другого вида с молекулами, лишенными дипольного момента, которые под влияние внешнего поля деформируются так, что положительные заряды ориентируются по направлению вектора Е0, а отрицательные — в противоположную сторону.

В итоге каждая из молекул работает как электрический диполь, сориентированный по оси приложенного поля. Они, таким способом, создают на внешней поверхности свое поле Е’ со встречным направлением.

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Численное значение внутреннего поля обоих видов диэлектриков по величине вначале изменяется прямо пропорционально возрастанию внешнего поля, а затем, при достижении насыщения, проявляются эффекты нелинейного характера. Они наступают тогда, когда все молекулярные диполи выстроились вдоль силовых линий у полярных диэлектриков или произошли изменения структуры неполярного вещества, обусловленные сильной деформацией атомов и молекул от большой приложенной извне энергии.

На практике такие случаи возникают редко — обычно раньше наступает пробой или нарушение изоляции.

1. абсолютным значением;

2. относительной величиной.

Термином абсолютной диэлектрической проницаемости вещества εa пользуются при обращении к математической записи закона Кулона. Она, в форме коэффициента εа, связывает вектора индукции D и напряженности E.

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Вспомним, что французский физик Шарль де Кулон с помощью собственных крутильных весов исследовал закономерности электрических и магнитных сил между небольшими заряженными телами.

Определение относительной диэлектрической проницаемости среды используется для характеристики изоляционных свойств вещества. Она оценивает соотношение силы взаимодействия между двумя точечными зарядами при двух различных условиях: в вакууме и рабочей среде. При этом показатели вакуума принимаются за 1 (εv=1), а у реальных веществ они всегда выше, εr>1.

Численное выражение εr отображается безразмерной величиной, объясняется эффектом поляризации у диэлектриков, используется для оценки их характеристик.

Значения диэлектрической проницаемости отдельных сред (при комнатной температуре)

ВеществоεВеществоε
Сегнетова соль6000Алмаз5,7
Рутил (вдоль оптической оси)170Вода81
Полиэтилен2,3Спирт этиловый26,8
Кремний12,0Слюда6
Стекло5-16Углекислый газ1,00099
NaCl5,26Водяной пар1,0126
Бензол2,322Воздух (760 мм рт. ст.)1,00057

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Относительная диэлектрическая проницаемость

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Относи́тельная диэлектри́ческая проница́емость среды ε — безразмерная физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. Связана с эффектом поляризации диэлектриков под действием электрического поля (и с характеризующей этот эффект величиной диэлектрической восприимчивости среды). Величина ε показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха и большинства других газов в нормальных условиях близка к единице (в силу их низкой плотности). Для большинства твёрдых или жидких диэлектриков относительная диэлектрическая проницаемость лежит в диапазоне от 2 до 8 (для статического поля). Диэлектрическая постоянная воды в статическом поле достаточно высока — около 80. Велики её значения для веществ с молекулами, обладающими большим электрическим диполем. Относительная диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч.

Содержание

Измерение

Относительная диэлектрическая проницаемость вещества εr может быть определена путем сравнения ёмкости тестового конденсатора с данным диэлектриком (Cx) и ёмкости того же конденсатора в вакууме (Co):

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Практическое применение

Диэлектрическая проницаемость диэлектриков является одним из основных параметров при разработке электрических конденсаторов. Использование материалов с высокой диэлектрической проницаемостью позволяют существенно снизить физические размеры конденсаторов.

Ёмкость конденсаторов определяется:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

где εr — диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, εо — электрическая постоянная, S — площадь обкладок конденсатора, d — расстояние между обкладками.

Параметр диэлектрической проницаемости учитывается при разработке печатных плат. Значение диэлектрической проницаемости вещества между слоями в сочетании с его толщиной влияет на величину естественной статической ёмкости слоев питания, а также существенно влияет на волновое сопротивление проводников на плате.

Зависимость от частоты

Следует отметить, что диэлектрическая проницаемость в значительной степени зависит от частоты электромагнитного поля. Это следует всегда учитывать, поскольку таблицы справочников обычно содержат данные для статического поля или малых частот вплоть до нескольких единиц кГц без указания данного факта. В то же время существуют и оптические методы получения относительной диэлектрической проницаемости по коэффициенту преломления при помощи эллипсометров и рефрактометров. Полученное оптическим методом (частота 10 14 Гц) значение будет значительно отличаться от данных в таблицах.

Рассмотрим, например, случай воды. В случае статического поля (частота равна нулю), относительная диэлектрическая проницаемость при нормальных условиях приблизительно равна 80. Это имеет место вплоть до инфракрасных частот. Начиная примерно с 2 ГГц εr начинает падать. В оптическом диапазоне εr составляет приблизительно 1,8. Это вполне соответствует факту, что в оптическом диапазоне показатель преломления воды равен 1,33. [1] В узком диапазоне частот, называемом оптическим, диэлектрическое поглощение падает до нуля, что собственно и обеспечивает человеку механизм зрения [источник не указан 665 дней] в земной атмосфере, насыщенной водяным паром. С дальнейшим ростом частоты свойства среды вновь меняются. О поведении относительной диэлектрической проницаемости воды в диапазоне частот от 0 до 10 12 (инфракрасная область) можно прочитать на [1] (англ.)

Источник

Абсолютная и относительная диэлектрическая проницаемость

Диэлектри́ческая проница́емость среды — физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды и показывающая зависимостьэлектрической индукции от напряжённости электрического поля.

Определяется эффектом поляризации диэлектриков под действием электрического поля (и с характеризующей этот эффект величиной диэлектрической восприимчивости среды).

Различают относительную и абсолютную диэлектрические проницаемости.

Относительная диэлектрическая проницаемость ε является безразмерной и показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. Эта величина для воздуха и большинства других газов в нормальных условиях близка к единице (в силу их низкой плотности). Для большинства твёрдых или жидких диэлектриков относительная диэлектрическая проницаемость лежит в диапазоне от 2 до 8 (для статического поля). Диэлектрическая постояннаяводы в статическом поле достаточно высока — около 80. Велики её значения для веществ с молекулами, обладающими большим электрическим дипольным моментом. Относительная диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч.

Абсолютная диэлектрическая проницаемость в зарубежной литературе обозначается буквой ε, в отечественной преимущественно используется сочетание Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная, где Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная— электрическая постоянная. Абсолютная диэлектрическая проницаемость используется только в Международной системе единиц (СИ), в которой индукция и напряжённость электрического поля измеряются в различных единицах. В системе СГС необходимость в введении абсолютной диэлектрической проницаемости отсутствует. Абсолютная диэлектрическая постоянная (как и электрическая постоянная) имеет размерность L −3 M −1 T 4 I². В единицах Международной системы единиц (СИ): [Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная]=Ф/м.

Следует отметить, что диэлектрическая проницаемость в значительной степени зависит от частоты электромагнитного поля. Это следует всегда учитывать, поскольку таблицы справочников обычно содержат данные для статического поля или малых частот вплоть до нескольких единиц кГц без указания данного факта. В то же время существуют и оптические методы получения относительной диэлектрической проницаемости по коэффициенту преломления при помощи эллипсометров и рефрактометров. Полученное оптическим методом (частота 10 14 Гц) значение будет значительно отличаться от данных в таблицах.

Рассмотрим, например, случай воды. В случае статического поля (частота равна нулю), относительная диэлектрическая проницаемость при нормальных условияхприблизительно равна 80. Это имеет место вплоть до инфракрасных частот. Начиная примерно с 2 ГГц εr начинает падать. В оптическом диапазоне εr составляет приблизительно 1,8. Это вполне соответствует факту, что в оптическом диапазоне показатель преломления воды равен 1,33. [1] В узком диапазоне частот, называемом оптическим, диэлектрическое поглощение падает до нуля, что собственно и обеспечивает человеку механизм зрения [ источник не указан 1252 дня ] в земной атмосфере, насыщенной водяным паром. С дальнейшим ростом частоты свойства среды вновь меняются. О поведении относительной диэлектрической проницаемости воды в диапазоне частот от 0 до 10 12 (инфракрасная область) можно прочитать на [1] (англ.)

Диэлектрическая проницаемость диэлектриков является одним из основных параметров при разработке электрических конденсаторов. Использование материалов с высокой диэлектрической проницаемостью позволяют существенно снизить физические размеры конденсаторов.

Ёмкость конденсаторов определяется:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

где εr — диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, εо — электрическая постоянная, S — площадь обкладок конденсатора, d — расстояние между обкладками.

Параметр диэлектрической проницаемости учитывается при разработке печатных плат. Значение диэлектрической проницаемости вещества между слоями в сочетании с его толщиной влияет на величину естественной статической ёмкости слоев питания, а также существенно влияет на волновое сопротивлениепроводников на плате.

1-6. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ИЗОЛЯЦИИ

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Наиболее характерна для большей части электроизоляционных материалов ионная электропроводность, которая возможна за счет неизбежно присутствующих в изоляции загрязнений (примеси влаги, солей, щелочей и т. п.). У диэлектрика с ионным характером электропроводности строго соблюдается закон Фарадея — пропорциональность между количеством прошедшего через изоляцию электричества и количеством выделившегося при электролизе вещества.

При повышении температуры удельное сопротивление электроизоляционных материалов уменьшается и характеризуется формулой

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Большая зависимость сопротивления изоляции от влаги имеет место у гигроскопичных изоляционных материалов, главным образом волокнистых (бумага, хлопчатобумажная пряжа и др.). Поэтому волокнистые материалы подвергаются сушке и пропитке, а также защите влагостойкими оболочками.

Сопротивление изоляции может уменьшаться с повышением напряжения за счет образования в изоляционных материалах объемных зарядов. Создающаяся при этом добавочная электронная проводимость приводит к увеличению электропроводности. Существует зависимость проводимости от напряжения в очень сильных полях (закон Я. И. Френкеля):

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

где γ о — проводимость в слабых полях; а — постоянная. Все электроизоляционные материалы характеризуются определенными значениями проводимости изоляции G. В идеале проводимость изоляционных материалов равна нулю. У реальных изоляционных материалов проводимость на единицу длины кабеля определяют по формуле

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Проводимость изоляции в технике связи является электрическим параметром линии, характеризующим потери энергии в изоляции жил кабелей. Зависимость величины проводимости от частоты приведена на рис. 1-1. Величина, обратная проводимости — сопротивление изоляции, представляет собой отношение приложенного к изоляции напряжения постоянного тока (в вольтах) к току утечки (в амперах), т. е.

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

где R V — объемное сопротивление изоляции, численно определяющее препятствие, создаваемое прохождению тока в толще изоляции; R S — поверхностное сопротивление, определяющее препятствие прохождению тока по поверхности изоляции.

Практической оценкой качества применяемых изоляционных материалов является удельное объемное сопротивление ρ V выражаемое в омо-сантиметрах (ом*см). Численно ρ V равно сопротивлению (в омах) куба с ребром 1 см из данного материала, если ток проходит через две противоположные грани куба. Удельное поверхностное сопротивление ρ S численно равно сопротивлению поверхности квадрата (в омах), если ток подводится к электродам, ограничивающим две противоположные стороны этого квадрата.

Сопротивление изоляции одножильного кабеля или провода определяют по формуле

Абсорбционными токами называются токи смещения различных видов замедленной поляризации. Абсорбционные токи при постоянном напряжении протекают в диэлектрике до момента установления равновесного состояния, изменяя свое направление при включении и выключении напряжения. При переменном напряжении абсорбционные токи протекают в течение всего времени нахождения диэлектрика в электрическом поле.

Влажностные свойства диэлектриков

Влагостойкость – это надежность эксплуатации изоляции при нахождении ее в атмосфере водяного пара близкого к насыщению. Влагостойкость оценивают по изменению электрических, механических и других физических свойств после нахождения материала в атмосфере с повышенной и высокой влажностью; по влаго- и водопроницаемости; по влаго- и водопоглощаемости.

Влагопроницаемость – способность материала пропускать пары влаги при наличии разности относительных влажностей воздуха с двух сторон материала.

Влагопоглощаемость – способность материала сорбировать воду при длительном нахождении во влажной атмосфере близкой к состоянию насыщения.

Водопоглощаемость – способность материала сорбировать воду при длительном погружении его в воду.

Тропикостойкость и тропикализация оборудования защита электрооборудования от влаги, плесени, грызунов.

Тепловые свойства диэлектриков

Для характеристики тепловых свойств диэлектриков используются следующие величины.

Нагревостойкость – способность электроизоляционных материалов и изделий без вреда для них выдерживать воздействие высокой температуры и резких смен температуры. Определяют по температуре, при которой наблюдается существенное изменение механических и электрических свойств, например, в органических диэлектриках начинается деформация растяжения или изгиба под нагрузкой.

Теплопроводность – процесс передачи тепла в материале. Характеризуется экспериментально определяемым коэффициентом теплопроводности λт. λт – количество теплоты, переданной за одну секунду через слой материала толщиной в 1 м и площадью поверхности – 1 м 2 при разности температур поверхностей слоя в 1 °К. Коэффициент теплопроводности диэлектриков изменяется в широких пределах. Самые низкие значения λт имеют газы, пористые диэлектрики и жидкости (для воздуха λт = 0,025 Вт/(м·К), для водыλт = 0,58 Вт/(м·К)), высокие значения имеют кристаллические диэлектрики (для кристаллического кварца λт = 12,5 Вт/(м·К)). Коэффициент теплопроводности диэлектриков зависит от их строения (для плавленого кварца λт = 1,25 Вт/(м·К)) и температуры.

Тепловое расширение диэлектриков оценивают температурным коэффициентом линейного расширения: Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Материалы с малым тепловым расширением, имеют, как правило, более высокую нагревостойкость и наоборот. Тепловое расширение органических диэлектриков значительно (в десятки и сотни раз) превышает расширение неорганических диэлектриков. Поэтому стабильность размеров деталей из неорганических диэлектриков при колебаниях температуры значительно выше по сравнению с органическими.

1. Абсорбционные токи

Абсорбционными токами называются токи смещения различных видов замедленной поляризации. Абсорбционные токи при постоянном напряжении протекают в диэлектрике до момента установления равновесного состояния, изменяя свое направление при включении и выключении напряжения. При переменном напряжении абсорбционные токи протекают в течение всего времени нахождения диэлектрика в электрическом поле.

В общем случае электрический ток j в диэлектрике представляет собой сумму сквозного тока jск и тока абсорбции jаб

Ток абсорбции можно определить через ток смещения jсм — скорость изменения вектора электрической индукции D

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Сквозной ток определяется переносом (движением) в электрическом поле различных носителей заряда.

2. Электронная электропроводность характеризуется перемещением электронов под действием поля. Кроме металлов она присутствует у углерода, оксидов металлов, сульфидов и др. веществ, а также у многих полупроводников.

3. Ионная – обусловлена движением ионов. Наблюдается в растворах и расплавах электролитов – солей, кислот, щелочей, а также во многих диэлектриках. Она подразделяется на собственную и примесную проводимости. Собственная проводимость обусловлена движением ионов, получаемых при диссоциации [1] молекул. Движение ионов в электрическом поле сопровождается электролизом [2] – переносом вещества между электродами и выделением его на электродах. Полярные жидкости диссоциированы в большей степени и имеют большую электропроводность, чем неполярные.

В неполярных и слабополярных жидких диэлектриках (минеральные масла, кремнийорганические жидкости) электропроводность определяется примесями.

Напряженность электрического поля

Какое из приведенных определений полнее?Напряженность — это сила, с которой поле действует на заря­женное тело или частицу
Напряженность — это интен­сивность поля в каждой кон­кретной точке
В некоторой точке электрического поля на точечное тело с зарядом 5 Кл дейст­вует механическая сила 2 Н. Определите напряженность в этой точке поля5 Н/Кл
2 кг • м/А ■ с 3
0,4 кг ■ м/А • с 3
В каких единицах удобно и на практике принято измерять электрическую на­пряженность?Н/Кл
Кг ■ м/А ■ с 2
В/м
Какое наблюдение справедливо?Электрические силовые линии всегда замкнуты
Электрические силовые линии всегда разомкнуты
Как соотносятся напряженности еди-­ ничного уединенного электрического заряда на удалении от него: а) 1 м; б) 2 м?а) в 2 раза больше б)
а) в 4 раза больше б)
Напряженности в а) и б) одина­ковы

Опыт показывает, что сила взаимодействия электрических заря­дов зависит от той среды, в которой заряды находятся. Это объясня­ется тем, что под действием электрического поля зарядов молекулы среды (например, воздуха, воды) поляризуются и сами становятся источниками электрических полей. Свойство среды воздействовать на силу притяжения (отталкивания) электрических зарядов в форму­лировке закона Кулона (1.2) учитывается с помощью коэффициента е, который носит название абсолютной диэлектрической проницаемо­сти. В практической рационализированной системе единиц ε — ве­личина размерная.

Размерность можно найти, используя формулу (1.4):

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

В последнем выражении единица измерения, имеющая размерность Кл/В, носит название фарады (Ф). Таким образом, абсолютная диэлек­трическая проницаемость измеряется в фарадах, деленных на метры.

Абсолютную диэлектрическую проницаемость вакуума называют электрической постоянной ε :

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Относительная диэлектрическая проницаемость — величина безраз­мерная.

Ниже приведены значения относительной диэлектрической прони­цаемости некоторых веществ:

Вода дистиллированная. 80,0

Трансформаторное масло 2,3

С учетом (1.5) выражение (1.2) можно записать в следующем виде:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Из формулы (1.6) видно, что при прочих равных условиях сила взаимодействия двух зарядов тем меньше, чем больше величина ег сре­ды. Например, два одинаковых заряженных тела в дистиллированной воде взаимодействуют с силой в 80 раз меньше, чем в вакууме.

Относительная диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз при прочих равных условиях сила взаимодействия электри­ческих зарядов, а следовательно, и напряженность электрического поля в некоторой среде меньше, чем в вакууме.

КАРТОЧКА 1.5 (224)

Дата добавления: 2014-01-11 ; Просмотров: 3744 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Относительная диэлектрическая проницаемость вещества εr может быть определена путем сравнения ёмкости тестового конденсатора с данным диэлектриком (Cx) и ёмкости того же конденсатора в вакууме (Co):

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

Практическое применение

Диэлектрическая проницаемость диэлектриков является одним из основных параметров при разработке электрических конденсаторов. Использование материалов с высокой диэлектрической проницаемостью позволяют существенно снизить физические размеры конденсаторов.

Ёмкость конденсаторов определяется:

Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Смотреть картинку Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Картинка про Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная. Фото Что такое диэлектрическая проницаемость абсолютная относительная

где εr — диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, εо — электрическая постоянная, S — площадь обкладок конденсатора, d — расстояние между обкладками.

Параметр диэлектрической проницаемости учитывается при разработке печатных плат. Значение диэлектрической проницаемости вещества между слоями в сочетании с его толщиной влияет на величину естественной статической ёмкости слоев питания, а также существенно влияет на волновое сопротивление проводников на плате.

Зависимость от частоты

Следует отметить, что диэлектрическая проницаемость в значительной степени зависит от частоты электромагнитного поля. Это следует всегда учитывать, поскольку таблицы справочников обычно содержат данные для статического поля или малых частот вплоть до нескольких единиц кГц без указания данного факта. В то же время существуют и оптические методы получения относительной диэлектрической проницаемости по коэффициенту преломления при помощи эллипсометров и рефрактометров. Полученное оптическим методом (частота 10 14 Гц) значение будет значительно отличаться от данных в таблицах.

Рассмотрим, например, случай воды. В случае статического поля (частота равна нулю), относительная диэлектрическая проницаемость при нормальных условиях приблизительно равна 80. Это имеет место вплоть до инфракрасных частот. Начиная примерно с 2 ГГц εr начинает падать. В оптическом диапазоне εr составляет приблизительно 1,8. Это вполне соответствует факту, что в оптическом диапазоне показатель преломления воды равен 1,33. [1] В узком диапазоне частот, называемом оптическим, диэлектрическое поглощение падает до нуля, что собственно и обеспечивает человеку механизм зрения [источник не указан 665 дней] в земной атмосфере, насыщенной водяным паром. С дальнейшим ростом частоты свойства среды вновь меняются. О поведении относительной диэлектрической проницаемости воды в диапазоне частот от 0 до 10 12 (инфракрасная область) можно прочитать на [1] (англ.)

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *