Різниця між діелектричною постійністю і проникністю

Вивчення діелектриків та їх поведінки в електричних полях продовжує захоплювати фізиків та інженерів-електриків. Незважаючи на те, що діелектрики є поганими провідниками електрики, вони відіграють фундаментальну роль в електронних схемах, яким для побудови ланцюга потрібен діелектричний носій. Таким чином, необхідне базове розуміння діелектриків та їх властивостей. Діелектричний матеріал - це не що інше, як ізолятор із поганим провідником електрики, тобто вони не дозволяють протікати струму. Вони абсолютно протилежні провідникам. Як і будь-який інший матеріал, діелектрик - це сукупність іонів з позитивними та негативними зарядами. Найважливішою властивістю діелектриків є їх проникність разом із діелектричною постійною.

Ізоляційне середовище, що розділяє заряджені поверхні, називається діелектриком. Перш ніж перейти до поняття проникності, важливо зрозуміти тісно пов’язану властивість, ємність. Ємність - це здатність системи збирати та зберігати електричний заряд. При цьому, діелектрична константа є мірою здатності матеріалу зберігати електричну енергію і визначається як відношення ємності (або проникності) діелектричного матеріалу до ємності вакууму. Тому всі значення ємності пов'язані з проникністю вакууму. Кожен різний діелектричний матеріал має своє значення проникності.

Що таке діелектрична константа?

Діелектрична константа - відношення проникності діелектрика, що використовується, до проникності вакууму. Мається на увазі відносна проникність діелектричного матеріалу, який володіє здатністю збирати та зберігати енергію у вигляді електричного заряду. Відносна діелектрична константа - це міра кількості енергії, що зберігається в діелектричному ізоляторі на одиницю електричного поля. Для будь-якого матеріалу, будь то полімер, кераміка або метал, застосовуване електричне поле індукує електричну поляризацію всередині матеріалу. Як правило, величина цієї поляризації лінійно пропорційна застосованому полю. Пропорційно постійну називають проникністю, яку часто називають діелектричною постійною. Оскільки діелектрична константа є відносною мірою відношення двох подібних величин, вона не має одиниці чи розмірності; вона просто представлена ​​цифрами. Усі матеріали мають діелектричну константу більше 1.

Що таке проникність?

Дозвільність - це здатність матеріалу зберігати електричне поле при поляризації середовища. Зазвичай проникність виражається як відносна проникність, яка визначається як відношення матеріальної проникності до проникності вакууму. Повітря наближається до ідеального вакууму, тому діелектрична константа для повітря приблизно дорівнює нулю. Поведінка молекул в електричному полі характеризується проникністю, що є дуже важливим значенням, яке характеризує вплив будь-якого електричного поля на поведінку молекул. В інженерних програмах прохідність часто виражається відносно. Якщо ε₀ являє собою диелектричну провісність вільного простору і ε являє собою пропускну здатність, то проникність ε_r виражається як, ε_r = ε / ε_0.

Різниця між діелектричною постійністю і проникністю

1. Визначення діелектричної постійності та проникності

- Діелектрична константа - відношення проникності діелектрика, що використовується, до проникності вакууму. Мається на увазі відносна проникність діелектричного матеріалу, який володіє здатністю збирати та зберігати енергію у вигляді електричного заряду. Проникність, з іншого боку, - це здатність матеріалу зберігати електричне поле при поляризації середовища. Зазвичай проникність виражається як відносна проникність, яка визначається як відношення матеріальної проникності до проникності вакууму.

2. Одиниця діелектричної постійності та пермітності

- Оскільки діелектрична константа є відносною мірою відношення двох подібних величин, вона не має одиниці чи розмірності; вона просто представлена ​​цифрами. Усі матеріали мають діелектричну постійну більше 1. Повітря наближається до ідеального вакууму, тому діелектрична константа для повітря приблизно дорівнює нулю. Найважливішою властивістю діелектричного матеріалу є його проникність. Прохідність діелектричного матеріалу символізується як ε, яка пов'язана з проникністю вакууму. Прохідність діелектричного матеріалу вимірюється в Фараді на метр (F / m або F.m^-1). Пропускна здатність вакууму, яку іноді називають електричною постійною, дорівнює 8,85 × 10^-12 Ж / м.

Діелектрична константа проти проникності: Порівняльна діаграма

Підсумок Діелектричних Постійних віршів Постійність

У двох словах, діелектрична константа - це міра здатності матеріалу зберігати електричну енергію і визначається як відношення ємності (або проникності) діелектричного матеріалу до ємності вакууму. Оскільки діелектрична константа відносна, вона не має одиниці чи розмірності. Дозвільність зазвичай виражається як відносна проникність, яка є відношенням проникності матеріалу до проникності вакууму і виражається як, ε_r = ε / ε_0. В інженерних програмах прохідність часто виражається відносно. Проникність вакууму - фізична константа, яка дорівнює 8,85 × 10^-12 Ж / м.