Значения диэлектрической проницаемости для некоторых веществ
Относительная диэлектрическая проницаемость среды ε — безразмерная физическая величина, характеризующая изолирующие (диэлектрические) свойства 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 твердых или жидких диэлектриков относительная диэлектрическая проницаемость находится в диапазоне от 2 до 8 (для статического поля). Диэлектрическая постоянная воды в статическом поле достаточно высока — около 80.
Следует заметить, что диэлектрическая проницаемость в значительной степени зависит от частоты электромагнитного поля. Это следует учитывать при использовании таблиц значений диэлектрической проницаемости, приведенных в различных справочниках, где данные обычно указаны для статического поля (как и в приведенной ниже таблице).
Значения диэлектрической проницаемости для некоторых веществ
Вода……………………..80
Керосин………………2,1
Масло…………………2,5
Парафин…………….2,1
Слюда……………………6
Стекло……………………7
Тефлон……………….2,1
Каучук…………………2,4
Бумага…………2,0 — 3,5
Эбонит…………2,5 — 3,0
Бетон……………………4,5
Резина…………………….7
Фарфор………..4,5 — 4,7
Оргстекло…… ……….3,5
Полиэтилен……….2,25
Вакуум…………………….1
Диэлектрическая проницаемость | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко
Диэлектрик ослабляет электрическое поле. Вследствие того, что у разных диэлектриков это ослабление разное, то для характеристики их электрических свойств пользуются физической величиной, которая называется относительной диэлектрической проницаемостью, или просто диэлектрической проницаемостью. Она показывает, во сколько раз напряженность электрического поля в диэлектрике меньше, чем вне его
ε = E0 / E.
где ε — диэлектрическая проницаемость; E0 — напряженность электрического поля вне диэлектрика; E — напряженность электрического поля в диэлектрике.
Значение диэлектрической проницаемости для разных диэлектриков разное. Ее значения для некоторых диэлектриков приведены в таблице.
Таблица. Диэлектрическая проницаемость некоторых диэлектриков
Вещество
|
Диэлектрическая проницаемость
|
Воздух (при нормальных условиях)
|
1,000594
|
Азот (газ)
|
1,00058
|
Керосин
|
2,1
|
Кварц плавленый
|
3,75
|
Керамика (CaTiO3)
|
150 — 165
|
Стекло
|
8 — 11
|
Эбонит
|
3
|
Картон
|
4
|
Вода
|
81
|
Парафин
|
2
|
Слюда
|
6
|
Воск пчелиный
|
3
|
Сегнетовая соль
|
10 000
|
Трансформаторное масло
|
2,2 — 2,5
|
Приведенные в таблице значения являются в некоторой степени приближенными, поскольку касаются веществ лишь при нормальном атмосферном давлении и температуре 20 °C.
Значения диэлектрической проницаемости могут существенно изменяться даже при незначительном изменении химического состава вещества. Благодаря этому созданы многочисленные вещества с уникальными электрическими свойствами для применения в электронной и электротехнической отраслях производства.
Диэлектрическая проницаемость зависит от химического состава диэлектрика.
Влияние вещества на электрическое поле приводит к изменению силы, действующей на электрический заряд. Из определения
E = E0 / ε,
qE = qE0/ ε, Материал с сайта http://worldofschool.ru
F = F0 / ε.
Из последнего вытекает, что сила, действующая на электрический заряд в диэлектрике, меньше, чем в вакууме.
Большинство диэлектриков теряют поляризацию, когда исчезает внешнее поле. Но есть определенный класс диэлектриков, которые сохраняют поляризацию и при отсутствии внешнего поля. Такие диэлектрики называются электретами. К ним относится пчелиный воск, плексиглас, титанат бария и прочие вещества, преимущественно искусственного происхождения. На основе электретов создано большое количество приборов, которые применяются в современной электронной технике. Среди них наиболее распространенными являются различные датчики, микрофоны и т. п.
Диэлектрики, сохраняющие состояние поляризации, называются электретами.
Электрет — электрический аналог постоянного магнита.
На этой странице материал по темам:
Чому діелектрична проникність різних речовин різна
Диэлектрическая проницаемость реферат
Формула расчета напряженности и изображение поля металлического шара
Диэлектрическая проницаемость воска
Диэлектрическая проницаемость картона
Вопросы по этому материалу:
Что такое диэлектрическая проницаемость вещества?
Почему диэлектрическая проницаемость различных веществ имеет разные значения?
Электричество и магнетизм
Если, к примеру, в однородное электрическое поле (как в идеальном плоском конденсаторе) поместить плоскопараллельную диэлектрическую пластину так, что её поверхности составят некоторый угол с направлением поля и, тем самым, они не будут совпадать с его эквипотенциальными поверхностями, то величина поля внутри этой пластины будет довольно сложным образом зависеть от угла , и будет равна только при . Не следует также думать, что внесение в поле диэлектрика всегда приводит к уменьшению напряженности поля, она может и возрасти: всё зависит от «геометрии» задачи. Ниже на рисунке 3.4 показано, что при помещении в электрическое поле тонкого длинного диэлектрического стержня параллельно силовым линиям внешнего поля, напряженность поля вне стержня у его концов увеличивается в результате появления на концах стержня «поляризационных» зарядов.
Рис. 3.4. Напряженность поля на оси тонкого диэлектрического стержня
Уменьшение разности потенциалов между обкладками и увеличение емкости конденсатора мы наблюдали в решенной выше задаче о сферическом конденсаторе с металлической оболочкой между обкладками. Там причина уменьшения разности потенциалов была ясна: на оболочке наводились индуцированные заряды, которые компенсировали внешнее поле от обкладок. Соответственно, электрическое поле существовало только в пространстве, не занятом оболочкой. Если бы оболочка заняла весь объем конденсатора, разность потенциалов между обкладками и поле внутри него стали бы равными нулю.
В диэлектрике нет зарядов, способных перемещаться по всему его объёму, но идея возникновения на его поверхности каких-то дополнительных зарядов (их называют в этом случае поляризационными или связанными) кажется привлекательной из-за возможности объяснить экспериментальные факты. Поэтому мы принимаем макроскопическую модель, которая, разумеется, должна быть обоснована впоследствии на микроскопическом уровне и проверена на практике вместе со всеми ее следствиями. Мы предположим, что при помещении диэлектрика в электрическое поле на его поверхности возникают поляризационные заряды с плотностью (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Сферическая частица в однородном электрическом поле напряжённостью Е.
Знаками «+» и «–» показаны связанные заряды, возникшие на поверхности частицы при её поляризации.
Электрические силы, действующие на положительные (F+) и отрицательные (F–) связанные заряды, одинаковы
Поляризационные заряды создают дополнительное электрическое поле , направленное противоположно полю от зарядов на обкладках (см. рис. 3.3). Это и объясняет меньшую величину результирующего поля Е по сравнению с полем E0. Действительно, для простейшей геометрии плоского конденсатора (см. выше замечание о форме поверхности диэлектрика) изменение поля в диэлектрике сводится только к изменению величины его напряженности в раз
(3.2) |
Отсюда мы находим, какая часть результирующего поля создается поляризационными зарядами, а какая — зарядами на обкладках
(3. 3) |
Отрицательный знак указывает на противоположное направление поля поляризационных зарядов. Зная связь поверхностной плотности зарядов с напряженностью создаваемого ими поля
Находим плотность поляризационных зарядов
|
(3.4) |
Заметим, что случаю проводника соответствует предел
Действительно, тогда , а поле внутри материала полностью компенсируется, получаем
откуда
Значения e для некоторых диэлектриков приведены в таблице (для газов — при нормальных условиях).
Таблица
Значения диэлектрической проницаемости для некоторых веществ
Диэлектрик |
|
Диэлектрик |
|
Гелий |
1,00007 |
Жидкий гелий |
1,047 |
Водород |
1,00027 |
Жидкий водород |
1,23 |
Азот |
1,00058 |
Жидкий азот |
1,43 |
Бумага |
3,5 |
Трансформаторное масло |
4,5 |
Фарфор |
6,5 |
Лёд |
16 |
Этиловый спирт |
25,1 |
Глицерин |
56,2 |
Вода |
81,1 |
Титанат стронция |
310 |
|
|
|
|
Обратите внимание: одни и те же вещества при разных условиях имеют различные диэлектрические свойства. Значит, для их объяснения необходимо построить теорию на микроскопическом уровне, исходящую из свойств атомов и молекул и учитывающую состояние вещества.
Дополнительная информация
http://chemister.da.ru/Chemie/Tables/dielectric.htm — диэлектрические проницаемости некоторых веществ;
http://www.radioland.net.ua/contentid-381-page1.html — основные типы диэлектриков, применяемые в конденсаторах;
http://ufn.ru/ufn67/ufn67_11/Russian/r6711n.pdf — статья «Вещества с высокой и сверхвысокой диэлектрической проницаемостью»;
http://www.chipdip.ru/video.aspx?vid=ID000292886&tag=dielectric — видео «Пироэлектрики»;
http://gos-rz.narod.ru/2/20.htm — сегнетоэлектрики, их применение;
http://www.rci.rutgers.edu/~ecerg/projects/ferroelectric.html — керамические сегнетоэлектрики;
http://www.chipdip.ru/video.aspx?vid=ID000292814&tag=dielectric — видео «Сегнетокерамика».
Воздух диэлектрическая проницаемость — Справочник химика 21
Для воздуха диэлектрическая проницаемость е принимается равной единице (точнее 1,000585 при О °С и 760 мм рт. ет.) [1]. [c.151]
Если принять, что ячейка вместо раствора заполнена воздухом, диэлектрическая проницаемость которого е=1, то емкость С — внутренней полости сосуда будет определяться выражением [c.111]
Диэлектрическую проницаемость диэлектрика можно легко измерить при определении емкости на электродах, у которых измеряемый диэлектрик может быть заменен газом (воздухом), диэлектрическая проницаемость которого очень близка к единице. [c.85]
Практически показатель преломления вещества определяют в рефрактометре по отношению к воздуху и обозначают его пх- По Максвеллу, если диэлектрическая проницаемость и показатель преломления прозрачных неполярных диэлектриков измерены для электромагнитных волн с одной и той же бесконечно большой длиной, то [c. 8]
Измерение диэлектрической проницаемости растворов сводится к определению емкости конденсатора, заполненного воздухом или другим веществом с известной диэлектрической проницаемостью и исследуемым веществом. Как известно из курса физики, емкость плоского или цилиндрического конденсатора при площади обкладок 5 и расстоянии между ними с1 выражается соотношением [c.332]
Определять тангенс угла потерь и диэлектрическую проницаемость при 20 5° С, относительной влажности воздуха 65 15% и давлении 760 — — (20—40) мм рт. ст. Испытывать каждый образец не позже чем через 15 мин после удаления его из объема, в котором проводилось кондиционирование. [c.144]
Назначение жидкого диэлектрика — обеспечивать электрическую прочность, охлаждать трансформатор и препятствовать проникновению в твердую изоляцию влаги и воздуха. Поэтому масло должно обладать высокой электрической прочностью при длительном воздействии электрического поля относительно невысокой рабочей напряженности, выдерживать импульсные коммутационные перенапряжения и грозовые разряды. Высокая электрическая прочность достигается тщательной осушкой и фильтрацией масла на месте потребления. Значение диэлектрической проницаемости 8 товарных нефтяных масел колеблется в относительно узких пределах и поэтому не нормируется. [c.522]
Преимущество выносного конденсатора состоит в том, что диэлектрическая проницаемость воздуха постоянна, площадь обкладок выносного конденсатора во много раз превышает площадь зеркально-полированных дисков. Это позволяет повысить точность измерений. [c.78]
П. Л. Ребиндер предложил правило уравновешивания полярностей, согласно которому адсорбция будет идти, если полярность вещества С, характеризуемая диэлектрической проницаемостью ес, будет находиться между полярностью веществ А и В, т. е. при условии еА>ес>ев или еАгранице вода (е = 80) —толуол (е==2,4) анилин (е = 7,3) является поверхностно-активным веществом, т. е. он хорошо адсорбируется. На границе толуол—воздух (е=1) анилин несколько повышает поверхностное натяжение, следовательно, поверхностно-активным веществом в данном случае будет являться уже толуол, растворимый в анилине. [c.358]
Для раствора алифатических спиртов, кислот и аминов эти кривые в отличие от Да, lg с-кривых существенно различны на двух границах раздела. На границе с воздухом адсорбционные скачки линейно возрастают с ростом Г, тогда как на границе со ртутью наблюдается нелинейная зависимость Д от Г (рис. 52). Если исходить из формулы (19.2), то для объяснения зависимости, наблюдаемой на границе раствор — ртуть, необходимо учитывать как уменьшение диэлектрической проницаемости, так и изменение ориентации адсорбированных диполей от плоской к вертикальной по мере роста Г. [c.95]
Адсорбция неорганических ионов на границе раствор — воздух отрицательна. Иону энергетически выгоднее находиться в глубине раствора, чем на его поверхности. Если раствор рассматривать Б виде сплошного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью Dl, то согласно П. Дебаю и Л. Онзагеру силу F, действующую на ион с зарядом на расстоянии г от границы раздела с другой фазой, имеющей диэлектрическую проницаемость D , можно оценить методом зеркального изображения [c. 92]
Работа выполняется на диэлькометре типа Е 8-1. Приготовить несколько растворов полярного вещества в неполярном растворителе. Определить емкость конденсатора, заполненного воздухом, растворителем и каждым раствором. Рассчитать диэлектрические проницаемости всех растворов при заданной температуре по уравнению (11.22), используя справочное значение диэлектрической проницаемости растворителя. [c.96]
Применение метода баллистического гальванометра для определения диэлектрической проницаемости основано на сравнении отклонения гальванометра при разряде емкости, содержащей в качестве диэлектрика исследуемое вещество, и емкости стандартной, где в качестве диэлектрика используется воздух или вещество с известной диэлектрической проницаемостью. Принципиальная схема измерительного устройства изображена на рис. 185. [c.268]
От источника постоянного тока Е, когда ключи К и /Сг находятся в положении 1, заряжаются емкости Сх, где диэлектриком является исследуемое вещество, и — стандартная емкость, в которой диэлектриком является воздух или другое вещество с известной диэлектрической проницаемостью. Затем перемещением ключей /С) и /Са в положение 2 емкости поочередно разряжают на гальванометр Г и наблюдают угол отклонения гальванометра. При [c.268]
В силу того что диэлектрическая проницаемость воздуха (е 1) много ниже, чем воды (ел 80), для заряжения до одинакового заряда частиц в аэрозолях требуется совершение большей работы, чем для гидрозолей. Вследствие этого средний заряд частиц аэрозолей оказывается ниже, чем в гидрозолях, и сильнее флуктуирует от частицы к частице. В соответствии с теорией флуктуаций, величина среднего заряда определяется соотношением [c.272]
Если через [/о обозначить напряженность электрического поля, через Со — емкость конденсатора в воздухе, а и и. С—соответственно те же величины в том случае, когда между пластинами находится диэлектрик, то можно определить диэлектрическую проницаемость О диэлектрика [c.121]
III.1.5. Механические силы в диэлектрике и магнетике. Появление зарядов в диэлектриках, расположенных в электрическом поле, ведет к возникновению сил, действующих в диэлектрике, даже если они первоначально и не были заряженными. Известны опыты, которые убедительно показывают наличие этих сил даже между двумя макротелами. Например, два шарика — металлический и парафиновый — притягиваются в воздухе и отталкиваются в ацетоне при заряжении металлического шарика. Заметим, что диэлектрическая проницаемость у ацетона (ел5 26) больше, чем диэлектрическая проницаемость у парафина (е 2). [c.49]
Сила притяжения или отталкивания электрических зарядов обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости среды, окружающей данные заряды. Это значит, что два противоположных электрических заряда взаимно притягиваются в воде с силой, равной /з силы их взаимного притяжения в воздухе (или в вакууме). Ясно, что если кристалл хлорида натрия находится в воде, то образующие его ионы отделяются от кристалла значительно легче, чем если бы кристалл находился на воздухе, поскольку электростатическая сила, притягивающая ион обратно к поверхности кристалла из водного раствора, составляет лишь /з силы притяжения данного иона из воздуха. Поэтому не удивительно, что при комнатной температуре тепловое движение не может вызвать переход ионов из кристалла в воздух, но в то же время теплового движения ионов вполне достаточно для преодоления относительно слабого притяжения, когда кристалл окружен водой, что и приводит к переходу большого числа ионов в водный раствор. [c.255]
Смазочные материалы при длительном контакте с влажным воздухом могут поглощать некоторое количество паров воды. При увлажнении изменяются физико-химические и эксплуатационные свойства смазок, например вязкость, предел прочности, электропроводность, диэлектрическая проницаемость и др. Поэтому определение гигроскопичности смазочных материалов во многих случаях представляет практический интерес. Но до сих пор, по-видимому, не существует общепринятого достаточно надежного метода количественной оценки гигроскопичности смазок. В работе [1] высказана возможность точного определения гигроскопичности смазок, используя для этой цели прибор для оценки влагопроницаемости через тонкие слои консистентных смазок 12]. [c.384]
Свойства воды как универсального растворителя определяются ее большой диэлектрической проницаемостью (для воздуха — 1, для воды — 80). Это оз- [c.30]
Относительная скорость дрейфа частиц при высоких температурах и давлениях находится в зависимости от ряда параметров. Они рассматриваются в виде эффективного потенциала (рассмотрен в предыдущем разделе) из уравнения (Х.43), поправочного коэффициента Канингхэма С [уравнение (IV.30)] и вязкость газа [уравнение (IV.31) и Приложения]. Прочие факторы (диэлектрическая проницаемость и диаметр частиц) не подвержены значительным изменениям под влиянием температуры и давления. Влияние температуры в воздухе при атмосферном давлении было-рассмотрено Трингом и Страусом [834], а расчетная относительная скорость дрейфа для ряда частиц показана на рис. Х-30. Влияние как высокого давления (или плотности), так и температуры для частиц ВеО в сжатом диоксиде углерода рассматривалось Ланкастером и Страусом [829]. Результаты этих расчетов приведены на рис. Х-31 (исходя из условия, что скорость дрейфа частицы с радиусом 1 мкм в условиях окружающей среды составляет 100 единиц в единицу времени например, 100 см/с в поле KVp=1000). [c.498]
Отсюда следует, что и заряд сосредоточенный на пластинах, должен быть прямо пропорционален приложенной разности потенциалов U и диэлектрической проницаемости среды бэл-Электроемкость же конденсатора Сэл = ЯэЛ прямо пропорциональна Еэл и зависит от его геометрических размеров и ( рмы. Для газов, как и для вакуума, е л 1. Для твердых тел разность вэл — 1 пропорциональна их плотности и обычно составляет от одной до нескольких единиц. Для раздробленных твердых тел в смеси с воздухом эффективная диэлектрическая проницаемость двухфазной системы является довольно сложной функцией объемной концентрации частиц и эту зависимость бэл (сг) надо каким-то образом градуировать. Предложено несколько интерполяционных формул [93 ] большинство из которых мало отличается от простой линейной вэл. эфф = (1 — ff). / +оеэл. т- [c.81]
Величину Сд можно найти с помощью уравнения (ХХУП1. 16) путем измерения емкости конденсатора с воздухом (Свозд) и со стандартной жидкостью, точное значение диэлектрической проницаемости которой известно. [c.332]
Таким образом, определение диэлектрической проницаемости сводится к измерению емкости конденсатора с воздухом (Свозд), со стандартной жидкостью (С]) (например, бензолом, диэлектрическая проницаемость которого составляет 2,27 при 25 °С) и, наконец, с исследуемой жидкостью (раствором) — С. [c.332]
Измерение диэлектрической проницаемости жидкостей удобно проводить с помощью погружаемого конденсатора (рис. ХХУП1. 3). При погружении конденсатора в исследуемую жидкость последняя заполняет межэлектродное пространство, вытесняя воздух через отверстия, расположенные в верхней части пространства, заполняемого жидкостью. Такая конструкция обеспечивает постоянство объема жидкости в межэлектродном пространстве. Необходимым [c.332]
На границе раствор — воздух в2=1 и Р>0, т. е. сила Р направлена в сторону раствора. На границе раствор — ртуть еа оо и из уравнения (19.1) следует, что —г]е11 лгЧае.1Таким образом, силы зеркального изображения способствуют отрицательной адсорбции ионов на границе раствор — воздух и их положительной адсорбции на границе раствор — ртуть. Положительная адсорбция катионов тетрабутиламмония на границе раствор — воздух обусловлена преобладанием эффекта выжимания над силами зеркального изображения. Из-за прослойки растворителя с низкой диэлектрической проницаемостью на границе ртуть — раствор увеличения адсорбции на этой границе неорганических катионов практически не наблюдается. С другой стороны, для анионов и органических катионов, частично или полностью теряющих при адсорбции гидратную оболочку, роль сил зеркального изображения в явлениях адсорбции несомненна, хотя при этом нужно учитывать и возможность образования в поверхностном слое ионных пар. [c.95]
Изолирование кабелей дальней связи производят путем обмотки жил корделем в виде открытой спирали, поверх которой накладывают стирофлексную лету. Кордель служит как бы опорой для стирофлексной пленки, благодаря чему между пленкой и проводом образуется воздушный промежуток. Таким образом, изоляция жил высокочастотных кабелей комбинированная, состоящая из твердого диэлектрика и воздуха. Такая конструкция имеет весьма малую эквивалентную диэлектрическую проницаемость. Аналогичная конструкция изоляции может быть создана при применении бумажного корделя и бумажных лент. Кабели с такой изоляцией в настоящее время выпускаются, но они в значительной мере по диэлектрическим характеристикам уступают междугородным кабелям с изоляцией из стирофлекса. Наиболее [c.119]
Синильная кислота. Бесцветная легкая низкокипящая жидкость ассоциирована за счет водородных связей (при комнатной температуре степень ассоциации равна 2). Существует в двух таутомерных формах нормальной (Н— N ) и изо-форме (Н—N ) при 25° С в равновесной смеси 0,5% нзо-формы, при охлаждении количество нзо-формы уменьшается. Разлагается при сильном нагревании и на свету (образуются формиат аммония, щавелевая кислота и бурый взрывоопасный осадок неустановленного состава). Неограниченно смешивается с водой, проявляет слабые кислотные свойства, раствор называется циановодородной кислотой. В концентрированном растворе неустойчив и постепенно разлагается с образованием серной кислоты). Нейтрализуется щелочами. Проявляет восстановительные свойства сгорает на воздухе, реагирует с галогенами, концентрированной серной кислотой, диоксидом азота. Жидкий H N — полярный протонный растворитель с высокой диэлектрической проницаемостью. Получение см. 202 , 203 , 212 839 . [c.103]
Основу метода составляют экспериментально полученные зависимости диэлектрической проницаемости смеси еизм воздух — твердая фаза от объема смеси Уа н изменение объемного содержания к вещества в навеске от числа частиц в ней к [c.451]
РАЗНИЦА МЕЖДУ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — НАУКА
В ключевое отличие между диэлектрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемостью заключается в том, что диэлектрическая проницаемость относится к относительной диэлектрической прониц
В ключевое отличие между диэлектрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемостью заключается в том, что диэлектрическая проницаемость относится к относительной диэлектрической проницаемости диэлектрического вещества, тогда как относительная диэлектрическая проницаемость относится к диэлектрической проницаемости вещества по сравнению с диэлектрической проницаемостью вакуума.
Термины диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая проницаемость используются в конденсаторной технике; например, используя конденсаторы с разной диэлектрической проницаемостью. Однако в большинстве случаев мы используем эти термины как синонимы.
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое диэлектрическая постоянная
3. Что такое относительная диэлектрическая проницаемость
4. Параллельное сравнение — диэлектрическая постоянная и относительная диэлектрическая проницаемость в табличной форме
5. Резюме
Что такое диэлектрическая постоянная?
Термин диэлектрическая постоянная относится к свойству электроизоляционного материала, которое равно отношению емкости материала к емкости вакуума. Чаще всего мы используем этот термин как синоним относительной диэлектрической проницаемости, хотя между ними есть небольшие различия. Электроизоляционный материал известен как «диэлектрик». В определении диэлектрической проницаемости термин «емкость материала» относится к емкости конденсатора, который заполнен определенным материалом. При определении емкости вакуума она относится к емкости идентичного конденсатора без диэлектрического материала.
В конденсаторе между ними есть параллельные пластины, которые можно заполнить диэлектрическим материалом. Наличие диэлектрического материала между этими двумя пластинами всегда увеличивает емкость. Это значит; он увеличивает способность конденсатора накапливать противоположные заряды на каждой пластине по сравнению с его способностью удерживать заряды при наличии вакуума между двумя пластинами. Для конденсатора с вакуумным заполнением емкость считается стандартной. Следовательно, любой диэлектрический материал имеет диэлектрическую проницаемость больше единицы.
Что такое относительная проницаемость?
Относительная диэлектрическая проницаемость — это диэлектрическая проницаемость вещества по отношению к диэлектрической проницаемости вакуума. Диэлектрическая проницаемость — это свойство материала, которое описывает кулоновскую силу между заряженными точками вещества. Это фактор, на который электрическое поле (между двумя заряженными точками) уменьшается по сравнению с вакуумом.
Мы можем дать относительную диэлектрическую проницаемость следующим образом:
εр= ε/ ε0
где εр — относительная диэлектрическая проницаемость, ε — комплексно-зависимая диэлектрическая проницаемость материала, а ε0 — диэлектрическая проницаемость вакуума. Относительная диэлектрическая проницаемость — это безразмерная величина, и она обычно уникальна для материала. Например, относительная диэлектрическая проницаемость алмаза 5,5, бетона 4,5 и т. Д.
В чем разница между диэлектрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемостью?
Ключевое различие между диэлектрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемостью заключается в том, что термин диэлектрическая проницаемость относится к относительной диэлектрической проницаемости диэлектрического вещества, тогда как относительная диэлектрическая проницаемость относится к диэлектрической проницаемости вещества по сравнению с диэлектрической проницаемостью вакуума.
В следующей таблице представлена разница между диэлектрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемостью.
Резюме — Диэлектрическая проницаемость в зависимости от относительной диэлектрической проницаемости
Термины диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая проницаемость используются в конденсаторной технике. Ключевое различие между диэлектрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемостью заключается в том, что термин диэлектрическая проницаемость относится к относительной диэлектрической проницаемости диэлектрического вещества, тогда как относительная диэлектрическая проницаемость относится к диэлектрической проницаемости вещества по сравнению с диэлектрической проницаемостью вакуума.
Проницаемость диэлектрическая вакуума — Энциклопедия по машиностроению XXL
Наименьшую диэлектрическую проницаемость имеет вакуум (е = 1), диэлектрическая проницаемость воздуха 1,00058, жидких и твердых диэлектриков — 2. .. 17, а сегнетоэлектриков — 1500…7500.
[c.94]
Диэлектрическая проницаемость (относительная диэлектрическая проницаемость). Диэлектрическая проницаемость 8г Среды показывает, во сколько раз сила взаимодействия F электрических зарядов в данной среде меньше, чем сила взаимодействия F зарядов в вакууме, т. е. [c.65]
Из выражения (6) следует, что диэлектрическая проницаемость — величина, определяющая способность материала образовывать электрическую емкость. Наименьшей диэлектрической проницаемостью обладает вакуум (е= 1) диэлектрическая проницаемость воздуха е = = 1,00058. Большими значениями диэлектрической проницаемости обладают жидкие и твердые диэлектрики, у которых е = 2 9.
[c.9]
Проницаемость диэлектрическая 228 — вакуума 75 [c.553]
Параметры , о, у являются соответственно эффективной диэлектрической проницаемостью слоя, вакуума и среды. [c.288]
В диэлектрических материалах электромагнитные колебания распространяются с фазовой скоростью, зависящей от диэлектрической проницаемости, и, естественно, со скоростью, меньшей чем в вакууме. Распространение электромагнитной энергии в среде сопровождается взаимодействием с атомами вещества. Точнее, происходит определенное воздействие электромагнитной волны на электрические заряды атома, что приводит к изменению либо скорости распространения, либо интенсивности потока. [c.117]
Физическая величина, равная отношению модуля напряженности Во электрического поля в вакууме к модулю напряженности Е электрического поля в однородном диэлектрике, называется диэлектрической проницаемостью вещества [c.143]
На каком расстоянии от маленького заряженного шара напряженность электрического поля в воде с диэлектрической проницаемостью 81 будет такой же, как в вакууме на расстоянии 18 см от центра шара [c. 203]
Электромагнитная волна представляет собой электромагнитное возмущение, распространяющееся, как упоминалось в 3, в вакууме со скоростью с, а в среде — со скоростью v = /j/ ep, где е — диэлектрическая проницаемость вещества, ар — его магнитная проницаемость. С этим электромагнитным возмущением связана энергия, плотность которой (т. е. энергия, заключенная в единице объема) [c.37]
Важнейшим выводом теории Максвелла явилось положение, согласно которому скорость распространения электромагнитного поля в вакууме равняется отношению электромагнитных и электростатических единиц силы тока второй, не менее важный вывод гласил, что показатель преломления электромагнитных волн равняется У ер, где е — диэлектрическая, ар — магнитная проницаемости среды. Таким образом, скорость распространения электромагнитной волны, в частности света, оказалась связанной с константами вещества, в котором распространяется свет. Эти константы первоначально вводились в уравнения Максвелла формально и имели чисто феноменологический характер. Напомним, что в механической (упругой) теории никакой связи между оптическими характеристиками среды (скорость света) и ее механическими свойствами (упругость, плотность) установлено не было. Известно, что для целого ряда газообразных и жидких диэлектриков соотношение Максвелла п = Уе х е (ибо р. близко к 1) выполняется достаточно хорошо [c.539]
Безразмерная величина в называется диэлектрической проницаемостью среды и указывает, во сколько раз сила взаимодействия в изотропной непроводящей среде меньше силы взаимодействия в вакууме.
[c.178]
К электрическим параметрам диэлектриков относится диэлектрическая проницаемость, характеризующая способность материала создавать электрическую емкость. В СИ различают относительную диэлектрическую проницаемость 8г (прежде е), величину безразмерную, и абсолютную диэлектрическую проницаемость влво, Ф/м (ео — электрическая постоянная, по старой терминологии — диэлектрическая проницаемость вакуума, равная 8,854-Ю- Ф/м). [c.543]
Величины jio и 8о характеризуют магнитную и диэлектрическую проницаемости вакуума. Они равны [c.393]
Начнем е единиц измерения. Основной единицей времени во всей физике, в том числе и в ядерной, является секунда. В ядерной технике часто используются очень малые доли секунды микросекунда (1 МКС = 10 с) и наносекунда (I не = 10 с). Несколько больший разнобой имеется в единицах длины. Рекомендованной в 1963 г. в качестве предпочтительной является международная система единиц СИ, в которой длина измеряется в метрах. Но в подавляющем большинстве статей, монографий и учебных пособий по ядерной физике используется система СГС с единицей длины сантиметр. После некоторых раздумий мы решили следовать этой традиции, учтя, что большинство физиков, с которыми мы обсуждали этот вопрос, считают неестественным приписывание вакууму в системе СИ диэлектрической и магнитной проницаемостей, отличных от единицы. Кроме сантиметра, в ядерной физике часто используется внесистемная единица — ферми [c. 8]
Электроизоляционные материалы, находясь в электрическом поле, обнаруживают способность к накоплению электрической энергии. Энергия w, накапливаемая в единице объема, пропорциональна квадрату напряженности поля Е, а также произведению диэлектрической проницаемости материала е и электрической постоянной вакуума. [c.47]
Относительную диэлектрическую проницаемость материала определяют как отношение емкости конденсатора, в котором пространство между электродами заполнено испытуемым диэлектрическим материалом, к емкости Со при таким же образом расположенных электродах в вакууме (воздухе) [c.90]
Система СГСЭ (абсолютная электростатическая система единиц) кроме трех основных единиц (сантиметр, грамм, секунда) содержит диэлектрическую проницаемость вакуума, равную безразмерной единице, [c.87]
Диэлектрическая проницаемость при электронной поляризации может быть определена из соотношения е = я и рассчитана по данным измерения коэффициента преломления. Диэлектрическая проницаемость вакуума равна единице. [c.7]
Вследствие малой плотности газов поляризация их незначительна и диэлектрическая проницаемость по величине близка к е вакуума, т. е. практически равна единице. [c.9]
Из формулы (1-4) следует, что диэлектрическую проницаемость вещества можно определить как отношение емкости конденсатора с данным диэлектриком к емкости конденсатора тех же размеров, диэлектриком которого является вакуум. [c.18]
Степень поляризуемости диэлектриков определяется величиной диэлектрической проницаемости, которая определяется по формуле е = Сд/со, где Сц — емкость конденсатора с вакуумом или с воздухом Сд — емкость конденсатора с данным диэлектриком. [c.99]
Рассмотрение, в котором внимание обращено на размерность физических величин, становится плодотворным, если ввести четвертую электрическую единицу, не зависящую от механических единиц… Так как мы различаем размерности силовых и количественных величин, то диэлектрическая и магнитная проницаемости должны обладать размерностью. Вследствие этого, их нельзя приравнивать единице и для вакуума . [c.91]
Для вакуума, как известно, величины е и i равны единице и скорость электромагнитных волн в этом случае будет максимальной и равной с. Таким образом, с точки зрения волновой теории оптические свойства среды определяются ее магнитной и диэлектрической проницаемостью. [c.16]
Эта система уравнений записана с учетом следующих предположений магнитная и диэлектрическая проницаемости проводящей среды мало отличаются от соответствующих величин для вакуума, токи смещения и конвективные токи пренебрежимо малы, проводимость жидкости изотропна и постоянна.
[c.61]
Наименьшую диэлектрическую проницаемость имеет вакуум (бц= 1), диэлектрическая проницаемость воздуха равна 1,00058 жидких и твердых диэлектриков — от 2 до 17, а сегнетоэлектри-ков — от 1500 до 7500. Величины диэлектрической проницаемости для различных материалов приведены в приложении. [c.149]
В этих уравнениях параметры г и /х. характеризующие среду, представляют собой тензоры второго ранга, называемые соответственно тензором диэлектрической проницаемости (диэлектрическим тензором) и тензором магнитной проницаемости Р и М — векторы электрической и магнитной поляризации, а (, и /Хд — диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума соответственно. Для изотропной среды указанные тензоры сводятся к скалярным величинам. Во многих случаях величины е и м можно считать независи- [c.10]
Выводы и расчеты проводятся в рационализированной международной системе единиц. В этой системе е = Eqe, Вд 8,85430-ф м — диэлектрическая проницаемость вакуума, е — диэлектрическая проницаемость среды относительно вакуума. Аналогично, р = 1qH. = 4it-10 » гн1м. — магнитная проницаемость вакуума. Скорость электромагнитных воля ДЛЯ [c.19]
Электростатическая систсма единиц система СГСЭ). При построении этой системы первой производной электрической единицей вводится единица электрического заряда с использованием закона Кулона в качестве определяюпцего уравнения. При этом абсолютная диэлектрическая проницаемость рассматривается безразмерной электрической величиной. Как следствие этого, в некоторых уравнениях, связывающих электромагнитные величины, появляется в явном виде корень квадратный из скорости света в вакууме. [c.30]
Вакуумная электроника, основанная на использовании движения свободных электронов и ионов в вакууме или разреженных и сжатых газах, дала возможность создать вакуумные генераторы и усилители элегспектре частот., Имеются приборы, основанные на вакууме, которые преобразуют тепловую, световую и механическую энергию в электрическую. Функции, выполняемые электровакуумными приборами во всех отраслях радиоэлектроники, весьма обширны и разнообразны. Этому способствовало изучение электрических свойств воздуха и вакуума, разработка и применение новых газов и паров штетических жидкостей, обладаюихих высокой электрической прочностью, малыми значениями диэлектрической проницаемости и потерь, а также применение новых видов пластмасс и керамики, особенно пористых. [c.3]
Диэлектрическая проницаемость есть скалярная безразмерная велич1ша, характеризующая способность диэлектрика образовывать емкость конденсатора и равная отношению плотности электрического ззряда па электродах при данном диэлектрике к плотности заряда при тех же условиях в вакууме. [c.6]
Основная трудность при построении этой системы состояла в необходимости сшить электрические и магнитные единицы с единицами механическими. Достигнуто это бьшо введением двух постоянных электрической Со и магнитной До- В зарубежной литературе можно встретить прежние названия Со и До — диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума. Вряд ли следует доказьшать, что в этих названиях не больше смысла, чем в гравитационной проницаемости вакуума , как можно бьшо бы назвать гравитационную Постоянную. [c.59]
К вопросу расчёта высокочастотной диэлектрической проницаемости воды энергетических параметров
Канд. техн. наук, доц. МУЛ ЕВ Ю. В.
Белорусская государственная политехнический академия
Необходимость знания величин высокочастотной диэлектрической проницаемости воды обусловлена ее применением в ряде теорий (Лоренца, Онзагера, Кирквуда, Коул-Коула и др.) для определения электрофизических свойств водного теплоносителя в широком диапазоне как параметров состояния, так и воздействующих внешних электромагнитных полей.
Статическая диэлектрическая проницаемость является индикатором ориентационной и деформационной поляризаций. Последняя в макроскопическом представлении проявляется в виде высокочастотной диэлектрической проницаемости ε∞. Параметр ε∞ в ряде случаев носит название, как это предложено в [1], диэлектрической проницаемости на «бесконечно большой частоте». Такое название обуславливается методикой экспериментальных исследований: величину ε∞ наиболее рационально определять на «очень больших» частотах, когда вклады других видов поляризации отсутствуют. При этом измеряемая поляризация носит название деформационной, определяемой двумя механизмами: электронной поляризацией, обусловленной смещением электронного облака относительно ядра, и атомной или, по [2], колебательной, связанной со смещением ядер в молекуле относительно друг друга.
Из работ последнего десятилетия по исследованию ε∞ воды необходимо выделить [3], где приведен детальный анализ вопроса. Мы остановимся на проблеме определения ε∞в той мере, которая необходима для практического применения ее в расчетах электрофизических свойств водного теплоносителя для условий современных энергетических установок.
Для определения деформационной поляризации водного теплоносителя можно использовать метод аддитивных поляризаций связей [4], в котором деформационная поляризация рассматривается как сумма поляризуемостей межатомных связей исследуемой молекулы
P= i=1nNiPi , (1)
где n – количество типов связей;
Ni – количество связей і-го типа в исследуемой молекуле.
Для неполярного поля Лоренца вычислим
P= εs-1εs+2 Vm, (2)
где Vm – удельный объем в расчете на моль вещества.
Если по опытным данным еs неполярного вещества, применяя (2), найти величину Р, то, используя один гомологический ряд, по (1) можно перейти к высокочастотной диэлектрической проницаемости, заменяя
в (2) еs на ε∞
При применении детальной классификации межатомных связей В. М. Татевского [5], как наиболее известной и подтвержденной рядом исследований, метод адиабатных поляризаций связей обеспечивает точность
около 0,1 %.
К применению такой методики расчета ε∞ могут быть сделаны замечания, заключающиеся в отклонении поведения ряда неполярных веществ от вида поля Лоренца. Так, для отдельных веществ уравнение (2) имеет функцию температуры и плотности [6]. Кроме того, соотношение (2) может быть нарушено из-за анизотропии поляризуемости молекул, квадрупольных моментов молекул [7]. Однако по данным ряда исследователей влияние этих факторов на результат определения ε∞ не превышает 3—5 % в широком диапазоне изменения температур и плотностей, что может позволить пренебречь этими факторами.
Основной сложностью применения метода аддитивных поляризаций связи является возможность работы только в одном гомологическом ряду. Так, измеряя молярную поляризацию неполярного вещества с одним видом химической связи, можно по (2) перейти к полярному веществу, у которого вид связи аналогичен.
Вода является ярко выраженным полярным веществом. Главная причина такой полярности — связь О — Н, которая и у других веществ также вызывает явную поляризацию. Исключением является гидрохинон (парадиоксибензол). Это позволило авторам [8] экспериментальным путем на основе измерения диэлектрической проницаемости гидрохинона, исходя из аналогии поляризуемых связей, вычислить для воды Р = 8,5 ± 0,8 см3. Такая оценка, даже с учетом приводимой погрешности, явно ориентировочна, так как в молекуле гидрохинона гидроксильные группы имеют связь с углеродом, что не идентично для водного теплоносителя,, хотя у обоих веществ в конденсированном состоянии есть пространственная решетка межмолекулярных водородных связей.
Более привлекательна мысль применения для расчетов ε∞ воды результатов исследований поляризации льда [1].
Таблица 1
Высокочастотная диэлектрическая проницаемость водного теплоносителя в жидком состоянии на линии насыщения
* Расчет по методике на основе поляризации льда.
** Расчет по [4].
Анализ данных по ди электрическим свойствам воды из [6] и льда из [9] в инфракрасной области частот подтверждает возможность решения проблемы таким способом. Дополнительным подтверждением одного порядка инфракрасной поляризации в жидкой и твердой фазах воды будут также результаты [10].
Значение поляризации для льда, по данным [9], может быть определено в Р—8,4 см3 при Т=260 К. Температурный коэффициент при этом можно установить равным 1,6-103 см3/К, который по исследованиям [10] связан с ангармоничностью колебаний молекул в решетке льда.
Полученное значение Р = 8,4 см3 хорошо согласуется с результатом расчета по методу аддитивности поляризации связи. Несомненно, что оба значения поляризации, хотя получены различными независимыми методами и близки по своим значениям, являются приближенными. Это можно объяснить отсутствием полной информации о межмолекулярных взаимодействиях и о существовании водородных связей. Однако при отсутствии другой информации в дальнейших расчетах мы вынуждены пользоваться этими величинами.
Таким образом, на основе уравнения (2), заменяя щ на е» можно получить значения высокочастотной диэлектрической проницаемости воды в широком диапазоне параметров. Как пример, рассчитана высокочастотная диэлектрическая проницаемость кипящей воды энергетических параметров при значении Р = 8,5 см3 (табл. 1). Эти данные, по нашему мнению, могут быть использованы для определения электрофизических, свойств водного теплоносителя в широком диапазоне параметров.
ЛИТЕРАТУРА
1. Любимов Ю. А., Набоков О. А. Об определении диэлектрической прони
цаемости на «бесконечно большой частоте» // Журнал физической химии. 133.
3. H а б о к о в О. А. Исследование диэлектрических свойств воды вдоль кривой сосуществования.— Дис. … канд. физ.-мат. наук.’—М.: МГУ.—1986.—169 с.
4. Boyer-Donzelot М. Representation de la polarisation diélectrique d’une molecule non polaire comme d’increments de liaison, application an calcul de d’une molecule polaire// Bull. Soc. Chim. France.—1970.— № 2,-—P. 425—428.
5. Татевский B. M. Теория физико-химических свойств молекул и веществ.— М.: Изд-во Моек, ун-та, 1987.—239 с.
6. Ахадов Я- Ю. Диэлектрические проницаемости чистых веществ.— М.: Изд-во стандартов.—1972.—412 с.
7. Buckingham A. D., Pop le J. A. Electric qudrupole moments and dielectric constants//J. Chem. Phys.—1957,—V. 27,—№ 3,—P. 820—821.
8. Любимов Ю. A., Набоков О. A. Методы нахождения деформационной поляризации жидкостей и расчета высокочастотной диэлектрической постоянной.— Депонировано в ВИНИТИ,—1984,—№ 271-84,—47 с.
9. J о n а г i G. R. The dielectric properties of h30 and D20 ice Ih at MHz frequencies//J. Chem. Phys.—1976.— V. 64.— № 10.— P. 3998—4005.
10. W h a 11 e y E. Infrared spectrum of ice Ih in the range 4000 to 15 cm-1 ff, In.: Physics of ice.— N.-Y.: Plenum Press.—1969.—P. 272—286.
Представлена ученым советом Поступила 8.08.199
кафедры ВТ и СУ
Диэлектрическая проницаемость – обзор
Диэлектрическая проницаемость показывает полярность жидкости и имеет первостепенное значение для оценки растворяющих свойств воды. В общем случае диэлектрическую проницаемость можно определить как отношение абсолютной диэлектрической проницаемости вещества к абсолютной диэлектрической проницаемости свободного пространства. В условиях окружающей среды диэлектрическая проницаемость жидкой воды составляет около 78,4 (Фернандес и др., 1995, 1997). В этом состоянии жидкая вода плохо смешивается с углеводородами и газами.И наоборот, жидкая вода является хорошим растворителем для полярных материалов из-за ее высокой диэлектрической проницаемости (Мейер и др. , 1992; Вагнер и Кретчмар, 2008). С ростом давления и температуры диэлектрическая проницаемость жидкой воды существенно уменьшается. Вода обладает гораздо более низкой диэлектрической проницаемостью в докритических условиях по сравнению с водой в условиях окружающей среды. Это приводит к тому, что субкритическая вода становится удобным растворителем для гидрофобных органических соединений (Carr et al., 2011). Инжир.3.3 показана диэлектрическая проницаемость воды в зависимости от температуры при постоянном давлении (Akizuki et al., 2014). Как показано на этом рисунке, диэлектрическая проницаемость воды резко уменьшается с повышением температуры воды. Диэлектрическая проницаемость воды при температурах 280 и 300°C и давлении 25 МПа аналогична этанолу и ацетону (Kritzer and Dinjus, 2001). Что касается сжижения биомассы, не слишком низкая диэлектрическая проницаемость воды может способствовать протеканию ионных реакций, в результате чего субкритическая вода является благоприятной реакционной средой для реакций синтеза, а также реакций разложения (Kruse and Dinjus, 2007). В сверхкритической области диэлектрическая проницаемость снижается до очень низкого уровня, превращаясь в неполярный растворитель, способствующий свободнорадикальным реакциям. Поэтому вода в сверхкритическом состоянии становится плохим растворителем для ионных и высокополярных материалов при низкой плотности. Соответственно, он полностью смешивается со многими органическими соединениями и большинством газов (Rebert and Kay, 1959; Connolly, 1966; Gao et al., 1994). Сверхкритическая вода ведет себя как многие органические растворители, которые могут полностью растворять органические соединения, образуя единую жидкую фазу.Эта полная смешиваемость делает сверхкритическую воду превосходной средой для гомогенных реакций органических соединений. Кроме того, однофазная сверхкритическая вода также приводит к быстрой и полной реакции органических соединений (Kritzer and Dinjus, 2001; Barner et al., 1992; Gloyna et al., 1994; Gloyna and Li, 1993; Hodes et al. ., 2004).
Рисунок 3.3. Диэлектрическая проницаемость чистой воды в зависимости от температуры.
Диэлектрическая проницаемость – обзор
Электрические свойства материала, подлежащего нагреву
Для оценки характеристик нагревания продукта в микроволновом поле необходимо учитывать следующие параметры.
Относительная диэлектрическая проницаемость (ε r ) материала показывает величину, на которую увеличивается емкость конденсатора в вакууме, когда этот материал помещается между пластинами конденсатора. Относительная диэлектрическая проницаемость рассчитывается как произведение диэлектрической проницаемости (ε) и постоянной электрического поля (ε 0 ). Последняя является естественной константой и составляет 8,854 × 10 -12 Ф м -1 в вакууме. В таблице 1 приведены относительные диэлектрические проницаемости различных материалов; он показывает, что относительная диэлектрическая проницаемость не является фиксированной величиной, а изменяется в зависимости от температуры и фазы материала.
Таблица 1. Относительная диэлектрическая постоянная разных материалов
| | относительная диэлектрическая постоянная | | |
---|---|---|---|---|
вода (0 ° C) | 88 | |||
вода (+ 20 ° C) | 81 | |||
ICE (-20 ° C) | 16 | |||
ICE (0 ° C) | 3 | |||
Оливковое масло | 3. 1 | |||
Air | 1.00059 |
Коэффициент потерь также учитывается при описании нагревательных свойств материала в микроволновом поле: коэффициент потерь (tanδ) является мерой перехода электрической энергии в тепло и зависит от температуры и частоты . Он используется для расчета повышения температуры нагреваемого материала.
Как электропроводность нагреваемого материала, так и глубина проникновения микроволн имеют важное практическое значение.Электропроводность обратно пропорциональна глубине проникновения, которая определяется как расстояние, на котором энергия СВЧ-лучей уменьшается до определенного значения (е -1 = 0,3678) при их прохождении через диэлектрик. С увеличением концентрации ионов, т.е. в результате более высокого содержания солей увеличивается проводимость нагреваемого материала и, следовательно, уменьшается глубина проникновения микроволн. Это приводит к снижению температуры ядра.Глубина проникновения также уменьшается с увеличением частоты микроволн. Это имеет практические последствия для процесса Баха (см. ниже), метода пастеризации, включающего микроволновый нагрев с использованием двух разных частот.
Требуемая мощность ( P ), которая выражается в повышении температуры продукта, может быть рассчитана по следующей формуле: ), f — частота соответствующей микроволны, E — напряженность электрического поля, ε r — относительная диэлектрическая проницаемость, ε 0 — постоянная электрического поля, а tanδ — коэффициент потерь.Из этой формулы видно, что температуру в нагреваемом материале можно повысить, например, за счет выбора более высокой частоты микроволн, или более высокой относительной диэлектрической проницаемости нагреваемого материала, или за счет больших потерь фактор. Однако модификации для оптимального поглощения энергии во многих случаях ограничены. Только определенные частоты разрешены для микроволнового нагрева, чтобы предотвратить помехи в радиопереговорах. Бытовые микроволновые приборы работают на частоте 2450 ± 25 МГц и не допускают частотной модуляции.Также нельзя добавлять в пищу очень большое количество воды или соли, даже если это значительно увеличило бы относительную диэлектрическую проницаемость. Формула также показывает, что воздушные карманы (ε r воздуха приблизительно равны 1) в пищевых продуктах, которые могут быть неизбежны или необходимы для хорошего органолептического качества продукта, снижают способность пищи нагреваться в микроволновой печи. поле.
Определение, единицы измерения, формула, значения пластика и перечень материалов
Что такое диэлектрическая проницаемость?
Диэлектрическая проницаемость (Dk) пластмассы, диэлектрика или изоляционного материала может быть определена как отношение заряда, хранящегося в изоляционном материале, помещенном между двумя металлическими пластинами, к заряду, который может накапливаться при замене изоляционного материала вакуумом или воздухом. .Его также называют электрической диэлектрической проницаемостью или просто диэлектрической проницаемостью .
И иногда называют относительной диэлектрической проницаемостью , потому что она измеряется относительно диэлектрической проницаемости свободного пространства (ε 0 ).
Диэлектрическая проницаемость характеризует способность пластмасс накапливать электрическую энергию. Типичные значения ε для диэлектриков:
Материал | Диэлектрическая проницаемость (ε) |
Пылесос | 1.000 |
Сухой воздух | 1.0059 |
Вспененный полиэтилен | 1,6 |
Фторполимеры | 2,0 |
Полипропилен | 2.1 |
Бутилкаучук | 2,3 |
СБР | 2,9 |
Силиконовый каучук | 3,2 |
Оргстекло | 3,4 |
ПВХ | 4. 0 |
Стекло | 3,8-14,5 |
Дистиллированная вода | ~80 |
Диэлектрическая проницаемость 2 означает, что изолятор будет поглощать в два раза больше электрического заряда, чем вакуум.
Области применения включают:
- Использование материалов в производстве конденсаторов, используемых в радиоприемниках и другом электрическом оборудовании. Обычно используется разработчиками схем для сравнения различных материалов печатных плат (PCB).
- Разработка материалов для накопителей энергии приложений.
Например, диэлектрические композиты на полимерной основе весьма желательны для различных применений, от электронных корпусов , встроенных конденсаторов до накопителей энергии. Эти композиты обладают высокой гибкостью при низкой температуре процесса и обладают относительно высокой диэлектрической проницаемостью, низкими диэлектрическими потерями и высокой диэлектрической прочностью.
Проверьте больше на диэлектрической постоянной:
»Диэлектрические постоянные значения нескольких пластмасс
» Как рассчитать диэлектрическую постоянную пластик
»Диэлектрическая проницаемость полярных и неполярных полимеров
» Факторы, влияющие на диэлектрическую проницаемость
Как рассчитать диэлектрическую проницаемость?
Другими словами, диэлектрическую проницаемость можно также определить как отношение емкости, индуцированной двумя металлическими пластинами с изолятором между ними, к емкости тех же пластин с воздухом или вакуумом между ними.
Изоляционный материал с более высокой диэлектрической проницаемостью необходим, когда он будет использоваться в Электрооборудовании , где требуется высокая емкость.
Если материал должен использоваться исключительно в изоляционных целях, лучше иметь более низкую диэлектрическую проницаемость.
Формула диэлектрической проницаемости :
Где:
- C = емкость с использованием материала в качестве диэлектрического конденсатора
- C 0 = емкость с использованием вакуума в качестве диэлектрика
- ε 0 = Диэлектрическая проницаемость свободного пространства (8. 85 x 10 -12 Ф/м (т.е. Фарад на метр)
- A = площадь пластины/площадь поперечного сечения образца
- T = толщина образца
Единицы диэлектрической постоянной : Это электрическое свойство является безразмерной мерой.
Наиболее часто используемыми стандартными тестами для расчета диэлектрической проницаемости пластмасс являются ASTM D2520, ASTM D150 или IEC 60250 (конечно, существует и несколько других методов, но они здесь не обсуждаются).
Метод включает:
Образец помещают между двумя металлическими пластинами и измеряют емкость.Второй проход измеряется без образца между двумя электродами. Отношение этих двух величин и есть диэлектрическая проницаемость.
- Тест можно проводить на разных частотах, часто в диапазоне от 10 Гц до 2 МГц
- Образец должен быть плоским и больше, чем круглые электроды диаметром 50 мм (2 дюйма), используемые для измерения.
Полярные пластмассы против неполярных пластмасс
Диэлектрические свойства полимеров во многом зависят от их строения. Структура определяет, является ли полимер полярным или неполярным, а это, в свою очередь, определяет электрические свойства полимера.
- В полярных полимерах (ПММА, ПВХ, нейлон, поликарбонат и т. д.) диполи образуются из-за дисбаланса в распределении электронов. Эти диполи имеют тенденцию выравниваться в присутствии электрического поля. Следовательно, это создает дипольную поляризацию материала, что делает эти материалы лишь умеренно хорошими изоляторами.
- В то время как неполярные полимеры (PTFE, PP, PE, PS) имеют симметричные молекулы и действительно ковалентны.В них нет полярных диполей и, следовательно, присутствие электрического поля не выравнивает диполи. Однако небольшая поляризация электронов происходит из-за движения электронов в направлении электрического поля, которое фактически мгновенно. Эти полимеры имеют высокое удельное сопротивление и низкую диэлектрическую проницаемость.
Полярные пластмассы имеют тенденцию поглощать влагу из атмосферы. Присутствие влаги повышает диэлектрическую проницаемость и снижает удельное сопротивление.С повышением температуры происходит более быстрое движение полимерных цепей и быстрое выравнивание диполей. Это неизменно повышает значения диэлектрической проницаемости для полярных пластиков.
Неполярные пластики не боятся влаги и повышения температуры.
Факторы, влияющие на диэлектрическую проницаемость
- Частота — Диэлектрическая проницаемость резко уменьшается с увеличением частоты
- Влажность и температура
- Напряжение
- Структура и морфология (см. полярные пластмассы в сравнении с неполярными пластмассами)
- Наличие других материалов в пластике
- Выветривание и износ
Значения диэлектрической проницаемости некоторых пластмасс
Нажмите, чтобы найти полимер, который вы ищете:
A-C |
Э-М |
ПА-ПК |
ПЭ-ПЛ |
ПМ-ПП |
ПС-Х
Название полимера | Минимальное значение | Максимальное значение |
АБС-акрилонитрил-бутадиен-стирол | 2. 70 | 3.20 |
Огнестойкий АБС-пластик | 2,80 | 3.00 |
Высокотемпературный АБС-пластик | 2.40 | 5.00 |
Ударопрочный АБС-пластик | 2.40 | 5.00 |
Смесь АБС/ПК – смесь акрилонитрил-бутадиен-стирола/поликарбоната | 2,90 | 3.20 |
Смесь АБС/ПК 20 % стекловолокна | 3.10 | 3.20 |
Смесь аморфных ТПИ, сверхвысокотемпературная, химическая стойкость (стандартная текучесть) | 3,50 | 3,50 |
ASA — Акрилонитрил-стирол-акрилат | 3.30 | 3,80 |
Смесь ASA/PC — смесь акрилонитрила, стирола, акрилата и поликарбоната | 3.00 | 3.40 |
Огнестойкий ASA/PC | 3.20 | 3.20 |
CA — Ацетат целлюлозы | 3.00 | 8. 00 |
CAB — Бутират ацетата целлюлозы | 3.00 | 7.00 |
CP — Пропионат целлюлозы | 3.00 | 4.00 |
ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид | 3.00 | 6.00 |
ECTFE | 2,57 | 2,59 |
ЭТФЭ – этилентетрафторэтилен | 2,60 | 2.60 |
ЭВА — этиленвинилацетат | 2,50 | 3.00 |
EVOH — Этиленвиниловый спирт | 4,80 | 5,60 |
ФЭП — фторированный этиленпропилен | 2.10 | 2.10 |
HDPE — полиэтилен высокой плотности | 2.30 | 2.30 |
HIPS — ударопрочный полистирол | 2.40 | 4.80 |
Огнестойкий материал HIPS V0 | 2,00 | 3.00 |
LCP — жидкокристаллический полимер | 3. 30 | 3.30 |
LCP Армированный стекловолокном | 3.00 | 4.00 |
LCP С минеральным наполнением | 3.00 | 5.90 |
LDPE – полиэтилен низкой плотности | 2.30 | 2.30 |
LLDPE — линейный полиэтилен низкой плотности | 2.30 | 2.30 |
MABS — Прозрачный акрилонитрил-бутадиен-стирол | 2,80 | 3.00 |
PA 11 — (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном | 4,80 | 4,80 |
PA 11, токопроводящий | 3.00 | 9.00 |
PA 11, гибкий | 3.00 | 9.00 |
Полиамид 11, жесткий | 3.00 | 9.00 |
PA 12 (полиамид 12), токопроводящий | 3.00 | 9.00 |
PA 12, армированный волокном | 3.00 | 9. 00 |
PA 12, гибкий | 3.00 | 9.00 |
PA 12, стеклонаполненный | 3.00 | 9.00 |
Полиамид 12, жесткий | 3.00 | 9.00 |
ПА 46 — Полиамид 46 | 3.40 | 3,80 |
PA 46, 30% стекловолокно | 4.00 | 4,60 |
ПА 6 — Полиамид 6 | 4.00 | 5.00 |
ПА 6-10 — Полиамид 6-10 | 3.00 | 4.00 |
ПА 66 — Полиамид 6-6 | 4.00 | 5.00 |
PA 66, 30% стекловолокно | 3,50 | 5,60 |
PA 66, 30% минеральный наполнитель | 4.00 | 5.00 |
PA 66, ударопрочный, 15-30% стекловолокна | 3.40 | 4.20 |
PA 66, ударопрочный | 2,90 | 5.00 |
ПАИ — полиамид-имид | 3,90 | 7. 30 |
ПАИ, 30 % стекловолокна | 4.20 | 6.50 |
ПАР — Полиарилат | 3.30 | 3.30 |
ПАРА (полиариламид), 30-60% стекловолокна | 3.90 | 4,50 |
ПБТ – полибутилентерефталат | 2,90 | 4.00 |
ПБТ, 30% стекловолокно | 3.00 | 4.00 |
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокна | 3.00 | 3,50 |
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое | 3.00 | 3,80 |
Поликарбонат, высокотемпературный | 2.80 | 3,80 |
Смесь ПК/ПБТ – Смесь поликарбоната/полибутилентерефталата | 2,95 | 3.14 |
Смесь ПК/ПБТ, стеклонаполненный | 3.30 | 3,90 |
ПХТФЭ — полимонохлортрифторэтилен | 2,00 | 3. 00 |
ПЭ — полиэтилен 30% стекловолокно | 2,70 | 2,80 |
PEEK — Полиэфирэфиркетон | 3.20 | 3.20 |
PEEK 30% Армированный углеродным волокном | 3.20 | 3.40 |
PEEK 30% Армированный стекловолокном | 3.30 | 4.20 |
ПЭИ — Полиэфиримид | 3.10 | 3.20 |
ПЭИ, 30% армированный стекловолокном | 3.00 | 4.00 |
ПЭИ, наполненный минералами | 3.00 | 4.00 |
PEKK (полиэфиркетонкетон), низкая степень кристалличности | 3.30 | 3.30 |
ПЭСУ — Полиэфирсульфон | 3,50 | 4.10 |
PESU 10-30% стекловолокно | 4.20 | 4.30 |
ПЭТ — полиэтилентерефталат | 3.00 | 4.00 |
ПЭТ, 30% армированный стекловолокном | 3. 00 | 4.00 |
PETG – полиэтилентерефталатгликоль | 3.00 | 4.00 |
ПФА — перфторалкокси | 2.10 | 2.10 |
ПИ — полиимид | 3.10 | 3,55 |
ПММА — полиметилметакрилат/акрил | 2,00 | 5.00 |
ПММА (акрил) Высокая температура | 3.20 | 4.00 |
ПММА (акрил), ударопрочный | 2,90 | 3,70 |
ПМП — полиметилпентен | 2.10 | 3,60 |
PMP 30% армированный стекловолокном | 2.40 | 2.40 |
Минеральный наполнитель PMP | 2.30 | 2.30 |
ПОМ — полиоксиметилен (ацеталь) | 3.30 | 4,70 |
POM (ацеталь) Ударопрочный модифицированный | 4.00 | 4.30 |
ПОМ (ацеталь) с низким коэффициентом трения | 3. 00 | 4.00 |
ПП — полипропилен 10-20% стекловолокна | 2.60 | 2,60 |
ПП, 10-40% минерального наполнителя | 2.30 | 2.30 |
ПП, наполнитель 10-40% талька | 2.30 | 2.30 |
ПП, 30-40% армированный стекловолокном | 2,60 | 2,60 |
ПП (полипропилен) сополимер | 2.30 | 2.30 |
ПП (полипропилен) гомополимер | 2.30 | 2.30 |
ПП, ударопрочный | 2.30 | 2.30 |
ПФА — полифталамид | 4.30 | 4.30 |
PPA, 30% минеральный наполнитель | 4.00 | 4.20 |
ПФА, 33% армированный стекловолокном | 4.40 | 4,60 |
PPA, 33% армированный стекловолокном – High Flow | 3,70 | 3,90 |
ПФА, 45% армированный стекловолокном | 4. 40 | 4,60 |
СИЗ — полифениленовый эфир | 2,70 | 2,70 |
Средства индивидуальной защиты, 30% армированные стекловолокном | 2,90 | 2,90 |
СИЗ, огнестойкие | 2,70 | 2,70 |
ПФС — Полифениленсульфид | 3.00 | 3.30 |
ППС, 20-30% армированный стекловолокном | 3.30 | 3.80 |
ППС, 40% армированный стекловолокном | 4.00 | 4.00 |
ПФС, стекловолокно и минеральный наполнитель | 5.00 | 5.00 |
PPSU — Полифениленсульфон | 3.40 | 3,50 |
PS (полистирол) 30% стекловолокно | 2,50 | 2,50 |
PS (полистирол) Кристалл | 2,40 | 2.70 |
PS, высокотемпературный | 2.40 | 2,70 |
Блок питания — полисульфон | 3. 00 | 3.20 |
Блок питания, 30 % усиленное стекловолокном | 3,60 | 3,70 |
ПТФЭ — политетрафторэтилен | 2.10 | 2.10 |
ПТФЭ, 25% армированный стекловолокном | 3.00 | 3.00 |
ПВХ, пластифицированный | 3.00 | 5.00 |
ПВХ, пластифицированный с наполнителем | 3.00 | 5.00 |
Жесткий ПВХ | 3.00 | 4.00 |
ПВДХ – поливинилиденхлорид | 3.00 | 6.00 |
ПВДФ – поливинилиденфторид | 6.00 | 9.00 |
SAN — Стирол-акрилонитрил | 2,50 | 3.40 |
SAN, 20% армированный стекловолокном | 3.20 | 3,80 |
SMA — стирол малеиновый ангидрид | 2,80 | 2,80 |
SMA, 20% армированный стекловолокном | 3. 30 | 3.30 |
SMMA — Стиролметилметакрилат | 3.20 | 3.20 |
SRP — Самоармирующийся полифенилен | 3.10 | 3.10 |
UHMWPE — полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы | 2.30 | 2.30 |
Диэлектрические материалы | Основы | Руководство по конденсаторам
Диэлектрические материалы
Диэлектрические материалы по существу являются изоляторами, что означает, что ток не будет течь через материал при приложении напряжения. Однако определенные изменения происходят на атомном уровне. Когда к диэлектрическому объекту прикладывается напряжение, он поляризуется. Поскольку атомы состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, поляризация — это эффект, который слегка смещает электроны в сторону положительного напряжения.Они не распространяются достаточно далеко, чтобы создать ток через материал — сдвиг микроскопический, но имеет очень важный эффект, особенно при работе с конденсаторами. Как только источник напряжения удаляется из материала, он либо возвращается в исходное неполяризованное состояние, либо остается поляризованным, если молекулярные связи в материале слабые. Разница между терминами диэлектрик и изолятор не очень четко определена. Все диэлектрические материалы являются изоляторами, но хорошим диэлектриком является тот, который легко поляризуется.
Величина поляризации, возникающая при приложении к объекту определенного напряжения, влияет на количество электрической энергии, хранящейся в электрическом поле. Это описывается диэлектрической проницаемостью материала. Диэлектрическая проницаемость — не единственное свойство диэлектрических материалов. Другие свойства, такие как диэлектрическая прочность и диэлектрические потери, одинаково важны при выборе материалов для конденсатора в данном приложении.
Диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическая проницаемость материала, также называемая диэлектрической проницаемостью материала, представляет собой способность материала концентрировать электростатические линии потока. В более практическом плане это способность материала накапливать электрическую энергию в присутствии электрического поля. Все материалы, включая вакуум, накапливают энергию, если их поместить в электрическое поле. Диэлектрическая проницаемость вакуума определяется как физическая константа ε 0 , которая приблизительно равна ε 0 = 8,854 x 10-12 фарад на метр. Эта константа появляется во многих формулах электромагнетизма.
Поскольку большинство конденсаторов не сделаны из вакуума, имеет смысл определить диэлектрическую проницаемость для каждого материала.Диэлектрическая проницаемость материала определяется как ε=ε r ε 0 , где ε — абсолютная диэлектрическая проницаемость, а er — относительная диэлектрическая проницаемость. ε r — это число, которое всегда больше 1, что означает, что все материалы накапливают больше энергии, чем свободное пространство, когда подвергаются воздействию электрического поля. Это свойство очень полезно в конденсаторах, и мы объясним это далее в этой статье. Следует отметить, что относительная диэлектрическая проницаемость зависит от многих факторов, таких как температура, давление и даже частота, поэтому в некоторых приложениях предпочтение отдается материалам с более стабильной диэлектрической проницаемостью.
Различные материалы имеют разные значения относительной диэлектрической проницаемости. Здесь мы приводим список материалов, обычно используемых в конденсаторах, вместе с их значениями er на частоте 1 кГц при комнатной температуре, который можно использовать в качестве быстрой справки и показывает широкий диапазон значений, встречающихся на практике:
Материал | е р |
Вакуум | 1 |
Вода | 30-88 (в зависимости от температуры) |
Стекло | 3.7-10 |
ПТФЭ (тефлон) | 2.1 |
Полиэтилен (ПЭ) | 2,25 |
Полиимид | 3. 4 |
Полипропилен | 2,2-2,36 |
Полистирол | 2,4-2,7 |
Диоксид титана | 86-173 |
Титанат стронция | 310 |
Титанат бария-стронция | 500 |
Титанат бария | 1250 — 10 000 (в зависимости от температуры) |
Сопряженные полимеры | 1.8 до 100 000 (в зависимости от типа) |
Титанат меди кальция | >250 000 |
Диэлектрическая прочность
К сожалению, существует ограничение на напряжение, которое изолятор может выдержать, прежде чем проводить электричество. Все материалы имеют верхний предел напряжения, называемый напряжением пробоя. Хорошим примером этого является воздух. Он считается изолятором, но при определенных обстоятельствах через него может протекать ток. Именно это и происходит во время удара молнии.После превышения напряженности поля пробоя воздух ионизируется (электроны отрываются от ядра атома) и начинают двигаться под действием электрического поля, создавая электрический ток. Очень важно не превышать максимальное номинальное напряжение конденсатора во избежание повреждения или даже полного разрушения. Диэлектрическая прочность воздуха составляет примерно 3 мегавольта на метр. Для сравнения, диэлектрическая прочность слюды составляет примерно 120 МВ/м. Выбор диэлектрического материала очень важен в некоторых приложениях, где ожидаются высокие напряжения или когда толщина диэлектрика очень мала.
Диэлектрические потери
Термин диэлектрические потери относится к энергии, которая теряется при нагреве объекта, изготовленного из диэлектрического материала, если к нему приложено переменное напряжение. Эти потери происходят потому, что по мере того, как материал меняет поляризацию, крошечные сдвиги электронов можно рассматривать как крошечный поток переменного тока. Различные материалы имеют разные потери на разных частотах, и эту характеристику необходимо учитывать в некоторых высокочастотных приложениях.
Применение диэлектрических материалов для конденсаторов
Чтобы понять влияние диэлектрика на конденсатор, давайте сначала быстро рассмотрим известную формулу емкости плоского конденсатора:
, где C — емкость, ε r — относительная диэлектрическая проницаемость материала, ε 0 — диэлектрическая проницаемость вакуума, A — площадь пластин, а d — расстояние между пластинами. Становится ясно, что чем больше ε r , тем больше становится результирующая емкость. Например, воздух как материал имеет относительную диэлектрическую проницаемость приблизительно 1, что означает, что он действует так, как если бы пластины конденсатора были помещены в вакуум. С другой стороны, некоторые полимеры могут иметь относительную диэлектрическую проницаемость до 100 000! Используя такие материалы, можно добиться той же емкости в гораздо меньшем объеме, что открывает возможности для миниатюризации.
Теперь давайте посмотрим на диэлектрическую прочность.Рассмотрим воздушный конденсатор с расстоянием между электродами 0,1 мм. Диэлектрическая прочность воздуха составляет 3 мегавольта на метр. Это означает, что максимальное напряжение, которое можно приложить к конденсатору в этом примере, составляет 300 вольт в идеальных условиях. Чем меньше конденсатор, тем ниже максимально допустимое напряжение. Все конденсаторы имеют максимальное номинальное напряжение, которое зависит от используемых материалов, и превышение этих номинальных значений может повредить или разрушить конденсатор.
18.5: Диэлектрическая проницаемость — Инженерные тексты
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
Без заголовков
Диэлектрическая проницаемость материала служит мерой его воздействия на конденсатор.Это отношение емкости конденсатора, содержащего диэлектрик, к емкости такого же, но пустого конденсатора.
Альтернативное определение диэлектрической проницаемости относится к диэлектрической проницаемости материала. Диэлектрическая проницаемость — это величина, описывающая влияние материала на электрическое поле: чем выше диэлектрическая проницаемость, тем больше материал стремится ослабить любое создаваемое в нем поле. Поскольку диэлектрический материал уменьшает поле, становясь поляризованным, полностью эквивалентным определением является то, что диэлектрическая проницаемость выражает способность материала поляризоваться в ответ на приложенное поле. Диэлектрическая проницаемость (иногда называемая «относительной диэлектрической проницаемостью») представляет собой отношение диэлектрической проницаемости диэлектрика к диэлектрической проницаемости вакуума, поэтому чем больше поляризация, развиваемая материалом в приложенном поле заданной силы, тем больше диэлектрическая проницаемость. будет.
Стандартного символа для диэлектрической проницаемости не существует — вы можете встретить его как κ , ε , ε ′ или ε r . В этом TLP κ следует использовать, чтобы избежать путаницы с абсолютной диэлектрической проницаемостью, которая также может быть обозначена символом ε .
Два определения диэлектрической проницаемости показаны на диаграмме ниже (зеленые стрелки представляют электрическое поле).
В целом, чем более доступными механизмами поляризации обладает материал, тем больше будет его результирующая поляризация в данном поле и, следовательно, тем больше будет его диэлектрическая проницаемость.
Диэлектрическая проницаемость материала и его показатель преломления тесно связаны уравнением κ = n 2 (щелкните здесь для получения).Однако следует соблюдать осторожность при применении этого уравнения. Он является строго точным только тогда, когда диэлектрическая проницаемость и показатель преломления измеряются в одних и тех же условиях. В частности, поскольку диэлектрическая проницаемость может значительно меняться в зависимости от частоты (по причинам, обсуждаемым в следующем разделе этого TLP), мы должны измерять диэлектрическую проницаемость при переменном токе на той же частоте, на которой мы измеряем показатель преломления – частоте видимого света. , ~10 15 Гц.Однако указанные значения диэлектрической проницаемости обычно относятся к статической диэлектрической проницаемости, то есть диэлектрической проницаемости при постоянном токе. Это часто сильно отличается от значения диэлектрической проницаемости при 10 15 Гц.
Исключение составляют материалы, обладающие только электронной поляризацией. Для этих материалов диэлектрическая проницаемость существенно не изменяется с частотой ниже видимых частот, и κ S ≈ n 2 , где κ S — статическая диэлектрическая проницаемость.
Подводя итог: уравнение κ = n 2 может быть применено к статическим диэлектрическим постоянным только неполярных материалов или к высокочастотным диэлектрическим постоянным любого диэлектрика.
Таблица диэлектрических постоянных и электрических дипольных моментов веществ в газообразном состоянии: Physics Today: Vol 7, No 6
Метрики статьи
Взгляды
14
Цитаты
перекрестная ссылка
0
Сеть науки
ИСИ
0
Альтметрический
Обратите внимание: Количество просмотров соответствует просмотру полного текста с декабря 2016 г. по настоящее время.Просмотры статей до декабря 2016 года не учитываются.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка браузера на прием файлов cookie
Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie. - Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере. - Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie
потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.