Діелектрична проникність: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії

(Переглянути усі неперевірені зміни)

[неперевірена версія]

[очікує на перевірку]

← Попереднє редагування

Вилучено вміст Додано вміст

ВізуальнийВікірозмітка

Версія за 07:57, 17 червня 2019 ред. Dimakrasnoshtan (обговорення \| внесок) 680 редагувань м →‎Статична діелектрична проникність Мітка: Візуальний редактор ← Попереднє редагування		Поточна версія на 10:39, 14 травня 2024 ред. скасувати 88.155.80.225 (обговорення) Діелектрична проникність слюди 7 Мітки: Візуальний редактор Редагування з мобільного пристрою Редагування через мобільну версію
(Не показані 7 проміжних версій 5 користувачів)
Рядок 1: {{unibox}}'''Діелектр́ична прон́икність''' (''діелектрична стала'') середовища ε — ~~безрозмірна~~[[Безрозмірнісна фізична величина\|безрозмірнісна фізична величина,]] що характеризує [[~~Ізоляція~~Електроізоляція\|ізоляційні]] властивості середовища. Вона показує, у скільки разів взаємодія між [[Електричний заряд\|зарядами]]~~ами~~ в однорідному середовищі менша, ніж у [[вакуум]]і. == Загальна характеристика == ~~Мiра~~Міра впливу середовища на ~~потенцiйну~~потенційну ~~енергiю~~енергію ~~взаємодiї~~взаємодії ~~мiж~~між двома зарядами. Визначається ~~вiдношенням~~відношенням ємностей [[Електричний конденсатор\|конденсатора]] в ~~присутностi~~присутності та ~~вiдсутностi~~відсутності ~~зразка~~заряду ~~мiж~~між обкладинками конденсатора. Це також характеристика відносної здатності діелектрика в конденсаторі забезпечувати зберігання енергії. Використовується в розрахунках, що моделюють присутність розчинника, в методах [[Молекулярна механіка\|молекулярної механіки]] та [[Квантова хімія\|квантової хімії]]. == Фізична природа == Зменшення сили взаємодії між зарядами викликано процесами [[~~діелектрична~~Поляризація ~~поляризація~~діелектриків\|поляризації]] середовища. У електричному полі [[електрон]]и в атомах та [[~~Молекула\|молекулах~~молекула]]х зміщуються відносно [[Іон\|йонів]], і виникає наведений [[Електричний дипольний момент\|дипольний момент]]. Ті молекули, які мають власний дипольний момент (наприклад, молекула води), орієнтуються в електричному полі. [[Електричний дипольний момент\|Дипольні моменти]] створюють своє [[електричне поле]], яке протидіє тому полю, що зумовило їх появу. У підсумку, сумарне електричне поле зменшується. При невеликих полях таке зменшення можна описати за допомогою діелектричної проникності. Сильні електричні поля можуть дуже змінити процеси, які відбуваються в середовищі. Наприклад, може наступити пробій. У такому випадку поняття діелектричної проникності втрачає сенс. Рядок 38: \|- \| [[Слюда]] \| ~~6.0~~7 \|- \| [[Метанол\|Метиловий спирт]] \| 30 \|- Рядок 52: При розгляді незмінних із часом електричних полів вводять поняття '''статичної діелектричної проникності'''. Статична діелектрична проникність встановлює зв'язок між[[вектор електричної індукції\| вектором електричної індукції]] <math> \mathbf{D}</math>й [[напруженість електричного поля \|напруженістю електричного поля]] <math> \mathbf{E} </math>. Загалом, напрямки цих векторів не збігаються, тож діелектрична проникність є [[Тензорна алгебра\|тензорною величиною]]. : <math> \mathbf{D} = \hat{\varepsilon} \mathbf{E} </math>. Формула записана в системі [[СГС]]. У ~~системі~~ [[СІМіжнародна система величин\|Міжнародній системі величин (ISQ)]] вектор електричної індукції й напруженість електричного поля мають різну розмірність, тому <math> \hat{\varepsilon} </math> потрібно ще додатково помножити на певний коефіцієнт перетворення до інших одиниць ε<sub>0</sub>, який тепер офіційно називають [[електрична стала\|електричною сталою]] а(застаріла ~~раніше називали~~назва — [[~~діелектрична~~Електрична ~~проникність вакууму~~стала\|~~діелектричною~~діелектрична ~~проникністю~~проникність вакууму]].): : <math> \mathbf{D} = \hat{\varepsilon}_r \varepsilon_0 \mathbf{E} </math>. Для ізотропних середовищ, у яких немає виділеного напрямку, [[тензор]] діелектричної проникності має діагональну форму й характеризується одним характерним для середовища числом, який називають діелектричною сталою середовища. Відповідно, у СІ[[Міжнародна система величин\|ISQ]] <math> \hat{\varepsilon}_r </math>називають '''відносною діелектричною проникністю'''. Відносна діелектрична проникність ''ε<sub>r</sub>'' може бути визначена шляхом порівняння [[~~електрична~~Ємність ~~ємність~~(електрика)\|електричної ємності]] тестового [[електричний конденсатор\|електричного конденсатора]] з певним [[~~діелектрик~~Діелектрики\|діелектриком]]ом (C<sub>x</sub>) і ємності того ж [[Електричний конденсатор\|конденсатора]]а у [[вакуум]]і (C<sub>o</sub>): : <math>\varepsilon_{r} = \frac{C_{x}} {C_{0}}.</math> Рядок 88 ⟶ 89: Якщо дійсна складова діелектричної проникності аналогічна діелектричній сталій, описуючи зумовлене поляризацією зменшення електричного поля в речовині, то уявна частина описує [[електричний струм\|струми]], які виникають в речовині в змінному електричному полі. Діелектрики, які не проводять [[Постійний струм\|постійного струму]], можуть проводити [[Змінний струм\|змінні струми]], зв'язані із періодичним зміщенням зв'язаних електронів відносно [[Ядро атома\|ядер]]. В оптичному діапазоні дійсна складова діелектричної проникності зв'язана з [[показник заломлення\|показником заломлення]], а уявна частина — із [[~~затухання~~Загасання\|затуханням]]м [[світло\|світла]]. Уявна частина діелектричної функції завжди додатна для середовища, яке поглинає світло : <math> \varepsilon^{\prime\prime} > 0 </math>. Від'ємні значення уявної складової діелектричної проникності виникають лише для дуже нерівноважних середовищ, у яких можливе підсилення світла (див. [[лазер]]). Загалом принцип причинності накладає певні обмеження на можливі значення дійсної та уявної складових діелектричної проникності, які задаються [[~~співвідношення~~Співвідношення Крамерса~~-Кроніґа~~ — Кроніга\|співвідношеннями Крамерса-Кроніґа]]. === Низькі частоти === Рядок 101 ⟶ 102: де c — [[швидкість світла]], <math>\varepsilon_{st} </math> — діелектрична стала. Для [[провідник ~~(фізика)\|провідників~~]]ів другий член великий завдяки великому значенню провідності. Існуванням цього члена пояснюється [[скін-ефект]] — часткове проникнення електричного поля в провідник. === Високі частоти === Рядок 125 ⟶ 126: * [[Діелектрична сприйнятливість]] * [[Струм витоку]] * [[Електрична стала\|Діелектрична проникність вакууму]] * [[Визначення діелектричної проникності]] Рядок 132 ⟶ 133: == Література == * Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0 * {{публікація\|книга \|автор=Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П.