Dielektrická priepustnosť vzduchu ako fyzikálneho množstva

Ako viete, vzduch okolo nás predstavujekombinácia niekoľkých plynov, takže je to dobrý dielektrikum. V dôsledku toho sa v mnohých prípadoch dá zabrániť potrebe usporiadať dodatočné izolačné vrstvy určitého materiálu okolo vodiča. Dnes budeme hovoriť o tom, čo je dielektrická konštanta vzduchu. Ale najprv začneme s definíciou toho, čo presne znamená pojem "dielektrikum".

Všetky látky, v závislosti od ich schopnostivedie elektrický prúd podmienene rozdelený na tri veľké skupiny: vodiče, polovodiče a dielektrikum. Prvé z nich majú minimálnu odolnosť voči smerovanému priechodu cez nabité častice. Najväčšou skupinou sú kovy (hliník, meď, železo). Druhé prúdenie za určitých podmienok (kremík, germánia). No elektrický odpor tretieho je taký veľký, že prúd neprechádza cez ne. Živým príkladom je vzduch.

Čo sa stane, keď látka vstúpi do zónypôsobenie elektrického poľa? Pri vodičoch je odpoveď zrejmé - existuje elektrický prúd (samozrejme v prítomnosti uzavretej slučky poskytujúcej "cestu" pre častice). Je to spôsobené tým, že spôsob interakcie poplatkov sa líši. Absolútne iné procesy sa vyskytujú, keď je pole vystavené dielektrickému materiálu. Pri štúdiu interakcie častíc s elektrickým nábojom bolo zistené, že interakčná sila závisí nielen od číselnej hodnoty náboja, ale aj od média, ktoré ju oddeľuje. Táto dôležitá vlastnosť sa nazývala "dielektrická permitivita hmoty". V skutočnosti je to korekčný faktor, pretože nemá žiadny rozmer. Definuje sa ako pomer hodnoty interakčnej sily vo vákuu k hodnote v akomkoľvek médiu. Fyzický význam pojmu "dielektrická permeabilita" je nasledovný: táto hodnota ukazuje stupeň útlmu elektrického poľa dielektrickým materiálom v porovnaní s vákuom. Dôvod tohto javu spočíva v tom, že molekuly materiálu vynakladajú energiu poľa nie na vodivosť častíc, ale na polarizáciu.

Je známe, že permitivitavzduch je jeden. Je to veľa alebo málo? Poďme to prísť na to. Teraz nie je potrebné nezávisle počítať číselnú hodnotu priepustnosti pre väčšinu bežných látok, pretože všetky tieto údaje sú uvedené v príslušných tabuľkách. Mimochodom, z takejto tabuľky vyplýva, že hodnota vzduchu sa rovná jednotke. Dielektrická konštanta vzduchu je takmer osemkrát menšia ako konštanta getinaxu. Keď poznáme toto číslo, ako aj hodnotu nábojov a vzdialenosť medzi nimi, je možné vypočítať silu ich interakcie za podmienok oddelenia vzduchovým médiom alebo getinaxovou doskou.

Vzorec sily je nasledovný:

F = (Q1 * Q2) / (4 * 3,1416 * E0 * Es * (r * r)),

kde Q1 a Q2 sú hodnoty nábojov; E0 -priepustnosť vo vákuu (konštantná, rovná sa 8,86 na výkon -12); Es je permitivita vzduchu ("1" alebo hodnota pre ktorúkoľvek inú látku, podľa tabuľky); r je vzdialenosť medzi nábojmi. Všetky rozmery sa odoberajú v súlade so systémom SI.

Dve odlišné pojmy by sa nemali zamieňať - "magnetickévzduchovej priepustnosti "a jeho permeability na dielektriku. Magnetická je ďalšou charakteristikou každej látky, ktorá je tiež koeficientom, ale jej význam je iný - vzťah medzi intenzitou poľa a hodnotou magnetickej indukcie v určitej látke. Vzorec používa referenčný indikátor - magnetická permeabilita pre čisté vákuum. Ako prvý, tak aj druhý koncept sa používajú na výpočty rôznych elektrických zariadení.