Prezrite si keramickú toaletu alebo umývadlo vo vašej kúpeľni. Pravdepodobne nie, ale preto, že tento materiál má vlastnosť, ktorá sa často prehliada. Je to dielektrikum, čo znamená látku, ktorá je zlým vodičom elektriny, ale je dobrým prostriedkom na elektrické ukladanie. Či už hovoríme o keramike, skle, vzduchu alebo dokonca o vákuu (ďalší dobrý dielektrikum), vedci používajú tzv. Dielektrický konštant, čo je pomer permitivity látky k permitivite voľného priestoru. Alebo, podľa laikov, pomer množstva elektrickej energie uloženej v materiáli privedeným napätím v porovnaní s množstvom uloženým vo vákuu.
Zmätený? Možno je potrebné malé vysvetlenie, aby sa niektoré technické prekážky rozptýlili v porozumenie. V prvom rade je dielektrikum definované ako izolačný materiál alebo veľmi slabý vodič elektrického prúdu. Keď sú dielektriká umiestnené v elektrickom poli, neprúdi do nich prakticky žiadny prúd, pretože na rozdiel od kovov nemajú voľne viazané alebo voľné elektróny, ktoré by mohli driftovať cez materiál. Namiesto toho nastane elektrická polarizácia, kde sú kladné náboje v dielektriku nepatrne posunuté v smere elektrického poľa a záporné náboje sú posunuté nepatrne v smere opačnom k elektrickému poli. Toto malé oddelenie náboja alebo polarizácia redukuje elektrické pole v samotnom dielektriku. Táto vlastnosť, ako už bolo spomenuté, ho robí zlým vodičom, ale dobrým úložným médiom.
V praxi je väčšina dielektrických materiálov tuhá. Ako už bolo spomenuté, suchý vzduch je tiež dielektrický, rovnako ako najčistejšie suché plyny ako hélium a dusík. Majú nízku dielektrickú konštantu, zatiaľ čo veci ako oxidy kovov majú vysokú konštantu. Medzi materiály so strednými dielektrickými konštantami patrí keramika, destilovaná voda, papier, sľuda, polyetylén a sklo. Ako sa dielektrická konštanta zvyšuje, hustota elektrického toku sa zvyšuje (celkové množstvo elektrického náboja na plochu), ale iba vtedy, ak sa všetky ostatné faktory nezmenia. To zase umožňuje, aby predmety danej veľkosti, ako sú sady kovových dosiek, držali svoj elektrický náboj po dlhú dobu a / alebo držali veľké množstvá náboja.
Pretože predstavujú dobrý izolačný materiál (alebo dielektrikum), oxidy kovov, suchý vzduch a vákuum sa často používajú pri stavbe vysokoenergetických kondenzátorov, ako aj vysokofrekvenčných prenosových vedení, kde sa elektrická energia ukladá na rádiových frekvenciách.
Napísali sme veľa článkov o dielektrickej konštante pre časopis Space. Tu je článok o tom, ako mikrovlny fungujú, a tu je článok o tabuľkovom teste všeobecnej relativity.
Ak chcete získať viac informácií o dielektrickej konštante, pozrite si tieto články od spoločnosti Hyperphysics and Web Physics.
Zaznamenali sme tiež celú epizódu Obsadenia astronómie, ktorá sa týka elektromagnetizmu. Počúvajte tu, Epizóda 103: Elektromagnetizmus.
zdroj:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric
http://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity
http://en.wikipedia.org/wiki/Flux
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162637/dielectric-constant
http://searchcio-midmarket.techtarget.com/sDefinition/0,,sid183_gci546287,00.html
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162630/dielectric
