IeejaKāda ir vizlas dielektriskā konstante? Gaisa kā fiziska lieluma dielektriskā konstante
DIELEKTRISKĀ KONSTANTE (dielektriskā konstante) - fiziskais daudzums, kas raksturo vielas spēju samazināt elektriskās mijiedarbības spēkus šajā vielā salīdzinājumā ar vakuumu. Tādējādi d.p parāda, cik reižu elektriskās mijiedarbības spēki vielā ir mazāki nekā vakuumā.
D.p ir raksturlielums, kas ir atkarīgs no dielektriskās vielas struktūras. Elektroni, joni, atomi, molekulas vai to atsevišķās daļas un daudz kas cits lieli zemes gabali jebkura viela elektriskais lauks ir polarizēti (sk. Polarizācija), kas noved pie ārējā elektriskā lauka daļējas neitralizācijas. Ja elektriskā lauka frekvence ir samērīga ar vielas polarizācijas laiku, tad noteiktā frekvenču diapazonā ir dispersijas faktora dispersija, tas ir, tā vērtības atkarība no frekvences (sk. Dispersija). Vielas jauda ir atkarīga gan no atomu un molekulu elektriskajām īpašībām, gan no to relatīvā izvietojuma, t.i., no vielas struktūras. Tāpēc elektrovadītspējas vai tās izmaiņu noteikšana atkarībā no vides apstākļiem tiek izmantota, pētot vielas uzbūvi un jo īpaši dažādus organisma audus (sk. Bioloģisko sistēmu elektrovadītspēja).
Dažādām vielām (dielektriķiem) atkarībā no to struktūras un agregācijas stāvokļa ir dažādas d.p vērtības (tabula).
Tabula. Nozīme dielektriskā konstante dažas vielas
Īpaši svarīgi medicīnas biol pētniecībā ir pētījumi par D. un. polārajos šķidrumos. Tipisks to pārstāvis ir ūdens, kas sastāv no dipoliem, kas dipola un lauka lādiņu mijiedarbības dēļ ir orientēti elektriskajā laukā, kas noved pie dipola jeb orientācijas polarizācijas. Augstā ūdens d.p vērtība (80 pie t° 20°) nosaka dažādu tajā esošo ķīmisko vielu lielo disociācijas pakāpi. vielas un laba sāļu, savienojumu, bāzu un citu savienojumu šķīdība (sk. Disociācija, Elektrolīti). Palielinoties elektrolīta koncentrācijai ūdenī, tā DP vērtība samazinās (piemēram, monovalentiem elektrolītiem ūdens DP samazinās par vienu, ja sāls koncentrācija palielinās par 0,1 M).
Lielākā daļa bioobjektu pieder pie neviendabīgiem dielektriķiem. Mijiedarbojoties bioloģiskā objekta joniem ar elektrisko lauku, saskarņu polarizācijai ir būtiska nozīme (sk. Bioloģiskās membrānas). Šajā gadījumā polarizācijas lielums ir lielāks, jo zemāka ir elektriskā lauka frekvence. Tā kā biola, objekta saskarnes robežu polarizācija ir atkarīga no to caurlaidības (sk.) joniem, ir acīmredzams, ka efektīvo D. p lielā mērā nosaka membrānu stāvoklis.
Tā kā tāda sarežģīta neviendabīga objekta polarizācija kā bioloģiskajam piemīt dažāda daba(koncentrācijas, makrostrukturālās, orientācijas, jonu, elektroniskās u.c.), tad kļūst skaidrs, ka ar pieaugošu biežumu krasi izpaužas dispersijas (dispersijas) izmaiņas. Tradicionāli tiek izdalīti trīs dinamiskās frekvences izkliedes apgabali: alfa dispersija (frekvencēs līdz 1 kHz), beta dispersija (frekvence no vairākiem kHz līdz desmitiem MHz) un gamma dispersija (frekvences virs 10 9 Hz); biol, objektos parasti nav skaidras robežas starp izkliedes zonām.
Pasliktinoties biol, objekta funkcijai, stāvoklim, D. p izkliede zemās frekvencēs samazinās līdz pilnīga pazušana(ar audu nāvi). Augstās frekvencēs d.p vērtība būtiski nemainās.
D.p mēra plašā frekvenču diapazonā, un atkarībā no frekvenču diapazona ievērojami mainās arī mērīšanas metodes. Ja elektriskās strāvas frekvence ir mazāka par 1 Hz, mērījumus veic, izmantojot ar testējamo vielu piepildīta kondensatora uzlādes vai izlādes metodi. Zinot uzlādes vai izlādes strāvas atkarību no laika, var noteikt ne tikai kondensatora elektriskās kapacitātes vērtību, bet arī zudumus tajā. Frekvencēs no 1 līdz 3 10 8 Hz mērīšanai D. un. Tiek izmantotas īpašas rezonanses un tiltu metodes, kas ļauj vispilnīgāk un vispusīgāk izpētīt dažādu vielu dinamisko īpašību izmaiņas.
Medicīniski bioloģiskajos pētījumos visbiežāk izmanto simetriskus maiņstrāvas tiltus ar tiešu izmērīto daudzumu nolasīšanu.
Bibliogrāfija: Dielektriķu un pusvadītāju augstfrekvences karsēšana, red. A. V. Netušila, M. -L., 1959, bibliogr.; S Edunovs B. I. un Fran k-K a m e-n e c k un y D. A. Bioloģisko objektu dielektriskā konstante, Usp. fiziskais Zinātnes, 79. sēj. 4. lpp. 617, 1963, bibliogr.; Elektronika un kibernētika bioloģijā un medicīnā, tulk. no angļu valodas, red. P.K. Anokhina, lpp. 71, M., 1963, bibliogr.; E m e F. Dielektriskie mērījumi, trans. no vācu val., M., 1967, bibliogr.
DIELEKTRISKĀ KONSTANTE
Vides dielektriskā konstanteε c ir lielums, kas raksturo vides ietekmi uz elektrisko lauku mijiedarbības spēkiem. Ir dažādas vides dažādas nozīmesε c .
Vakuuma absolūto dielektrisko konstanti sauc par elektrisko konstanti ε 0 =8,85 10 -12 f/m.
Vides absolūtās dielektriskās konstantes attiecību pret elektrisko konstanti sauc par relatīvo dielektrisko konstanti
tie. relatīvā dielektriskā konstante ε ir vērtība, kas norāda, cik reižu vides absolūtā dielektriskā konstante ir lielāka par elektrisko konstanti. Lielumam ε nav dimensijas.
1. tabula
Relatīvā dielektriskā konstante izolācijas materiāli
Kā redzams no tabulas, lielākajai daļai dielektriķu ε = 1-10 un maz ir atkarīgs no elektriskie apstākļi un apkārtējās vides temperatūru .
Ir dielektriķu grupa, ko sauc feroelektriķi, kurā ε var sasniegt vērtības līdz 10 000 un ε lielā mērā ir atkarīgs no ārējā lauka un temperatūras. Ferroelektrikā ietilpst bārija titanāts, svina titanāts, Rošella sāls utt.
Kontroles jautājumi
1. Kāda ir alumīnija un vara atoma uzbūve?
2. Kādās vienībās mēra atomu un to daļiņu izmērus?
3. Kāds elektriskais lādiņš ir elektroniem?
4. Kāpēc vielas normālā stāvoklī ir elektriski neitrālas?
5. Ko sauc par elektrisko lauku un kā to nosacīti attēlo?
6. No kā ir atkarīgs elektrisko lādiņu mijiedarbības spēks?
7. Kāpēc daži materiāli ir vadītāji, bet citi izolatori?
8. Kurus materiālus klasificē kā vadītājus un kuri izolatorus?
9. Kā var uzlādēt savu ķermeni ar pozitīvu elektrību?
10. Ko sauc par relatīvo dielektrisko konstanti?
- elektriskā lauka intensitātes noteikšana vakuumā;
- iekļauti dažu elektromagnētisma likumu, tostarp Kulona likuma, izteiksmēs, ja tie ir rakstīti Starptautiskajai mērvienību sistēmai atbilstošā formā.
Dielektriskā konstante nodrošina saikni starp relatīvo un absolūto dielektrisko konstanti. Tas ir iekļauts arī Kulona likuma apzīmējumā:
Skatīt arī
Piezīmes
Literatūra
Saites
Wikimedia fonds. 2010. gads.
Skatiet, kas ir “dielektriskā konstante” citās vārdnīcās:
dielektriskā konstante- dielektriskā konstante - [Ja.N.Luginskis, M.S.Fezi Žilinskaja, Ju.S.Kabirovs. Angļu-krievu elektrotehnikas un enerģētikas vārdnīca, Maskava, 1999] Tēmas elektrotehnika, pamatjēdzieni Sinonīmi dielektriskā konstante... ...
- (apzīmējums e0), fizikāls lielums, kas norāda spēka attiecību, kas iedarbojas starp elektriskajiem lādiņiem vakuumā, šo lādiņu lielumu un attālumu starp tiem. Sākotnēji šo indikatoru sauca par DIELEKTRIS... ... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca
dielektriskā konstante- absolūtā dielektriskā konstante (izotropai vielai); nozare dielektriskā konstante Skalārais daudzums, raksturojošs elektriskās īpašības dielektrisks un vienāds ar tajā esošā elektriskā nobīdes attiecību pret spriegumu... ...
dielektriskā konstante- dielektrinė skvarba statusas T joma fizika atitikmenys: engl. dielektriskā konstante; caurlaidība vok. dielektrische Leitfähigkeit, f; Dielektrizitätskonstante, f; Permittivität, f rus. dielektriskā konstante, f; dielektriskā konstante ... Fizikos terminų žodynas
Novecojis dielektriskās konstantes nosaukums (sk. Dielektriskā konstante) ... Lielā padomju enciklopēdija
Dielektriskā konstante ε dažiem šķidrumiem (pie 20°C)- Šķīdinātājs ε Acetons 21,5 Benzols 2,23 Ūdens 81,0 ... Ķīmijas uzziņu grāmata
sākotnējā dielektriskā konstante- - [Ja.N.Luginskis, M.S.Fezi Žilinskaja, Ju.S.Kabirovs. Angļu-krievu elektrotehnikas un enerģētikas vārdnīca, Maskava, 1999] Elektrotehnikas tēmas, pamatjēdzieni EN sākotnējā dielektriskā konstante ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata
relatīvā dielektriskā konstante- - [Ja.N.Luginskis, M.S.Fezi Žilinskaja, Ju.S.Kabirovs. Angļu-krievu elektrotehnikas un enerģētikas vārdnīca, Maskava, 1999] Elektrotehnikas tēmas, pamatjēdzieni EN relatīvā caurlaidībarelatīvā dielektriskā konstante ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata
īpatnējā dielektriskā konstante- - [Ja.N.Luginskis, M.S.Fezi Žilinskaja, Ju.S.Kabirovs. Angļu-krievu elektrotehnikas un enerģētikas vārdnīca, Maskava, 1999] Elektrotehnikas tēmas, pamatjēdzieni EN vienlaicīgas apmaiņas iespējasSIC ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata
dielektriskā konstante- absolūtā dielektriskā konstante; nozare dielektriskā konstante Skalārais lielums, kas raksturo dielektriķa elektriskās īpašības, kas vienāds ar elektriskās nobīdes lieluma attiecību pret elektriskā lauka intensitātes lielumu ... Politehnisko terminu skaidrojošā vārdnīca
Kā jūs zināt, gaiss mums apkārt ir vairāku gāzu kombinācija, un tāpēc tas ir labs dielektriķis. Jo īpaši, pateicoties tam, daudzos gadījumos ir iespējams izvairīties no nepieciešamības organizēt papildu izolācijas slāņus no jebkura materiāla ap vadītāju. Šodien mēs runāsim par gaisa caurlaidību. Bet vispirms, iespējams, sāksim, definējot, ko tieši nozīmē termins “dielektrisks”.
Visas vielas atkarībā no to spējas vadīt elektrība nosacīti sadalīts trīs lielas grupas: vadītāji, pusvadītāji un dielektriķi. Pirmie nodrošina minimālu pretestību lādētu daļiņu virzītai pārejai caur tām. To lielākā grupa ir metāli (alumīnijs, varš, dzelzs). Pēdējie noteiktos apstākļos vada strāvu (silīcijs, germānija). Nu trešais ir tik liels, ka strāva caur tiem neiet. Spilgts piemērs ir gaiss.
Kas notiek, kad viela nonāk elektriskā lauka darbības zonā? Vadītājiem atbilde ir acīmredzama - rodas elektriskā strāva (protams, ja tāda ir slēgta cilpa, nodrošinot daļiņām “ceļu”). Tas notiek tāpēc, ka mainās maksas mijiedarbības veids. Pilnīgi atšķirīgi procesi notiek, kad lauks iedarbojas uz dielektrisku materiālu. Pētot daļiņu mijiedarbību ar daļiņām, tika novērots, ka mijiedarbības stiprums ir atkarīgs ne tikai no lādiņa skaitliskās vērtības, bet arī no vides, kas tās atdala. Šis svarīga īpašība sauc par "vielas dielektrisko konstanti". Faktiski tas ir korekcijas koeficients, jo tam nav dimensijas. To definē kā mijiedarbības spēka vērtības attiecību vakuumā pret vērtību jebkurā vidē. Termina "dielektriskā konstante" fiziskā nozīme ir šāda: šī vērtība parāda dielektriskā materiāla elektriskā lauka vājināšanās pakāpi salīdzinājumā ar vakuumu. Šīs parādības iemesls ir fakts, ka materiāla molekulas lauka enerģiju tērē nevis daļiņu vadītspējai, bet gan polarizācijai.
Ir zināms, ka gaiss ir vienāds ar vienotību. Vai tas ir daudz vai maz? Izdomāsim. Tagad nav nepieciešams patstāvīgi aprēķināt caurlaidības skaitlisko vērtību vairumam izplatīto vielu, jo visi šie dati ir norādīti attiecīgajās tabulās. Starp citu, tieši no līdzīgas tabulas tika ņemts vienāds ar vienu. Gaisa dielektriskā konstante ir gandrīz 8 reizes mazāka nekā, piemēram, getinax. Zinot šo skaitli, kā arī lādiņu vērtību un attālumu starp tiem, ir iespējams aprēķināt to mijiedarbības spēku, kas pakļauts atdalīšanai ar gaisu vai getinax plāksni.
Spēka formula ir šāda:
F = (Q1*Q2) / (4* 3,1416* E0*Es*(r*r)),
kur Q1 un Q2 ir uzlādes vērtības; E0 - caurlaidība vakuumā (konstante, kas vienāda ar 8,86 ar jaudu -12); Es ir gaisa dielektriskā konstante (“1” vai jebkuras citas vielas vērtība saskaņā ar tabulu); r ir attālums starp lādiņiem. Visi izmēri tiek ņemti saskaņā ar SI sistēmu.
Nevajadzētu sajaukt divus dažādus jēdzienus - "gaisa magnētiskā caurlaidība" un tā dielektriskā konstante. Magnētiskais ir vēl viena jebkuras vielas īpašība, kas arī atspoguļo koeficientu, taču tā nozīme ir atšķirīga - attiecības un vērtības noteiktā vielā. Formulās tiek izmantots atskaites indikators - magnētiskā caurlaidība tīram vakuumam. Gan pirmais, gan otrais jēdziens tiek izmantots dažādu elektrisko ierīču aprēķinu veikšanai.
Vai tu zināji,
Kas ir domu eksperiments, gedanken eksperiments?
Tā ir neeksistējoša prakse, pārpasaulīga pieredze, iztēle par kaut ko tādu, kas patiesībā neeksistē. Domu eksperimenti ir kā nomoda sapņi. Viņi dzemdē monstrus. Atšķirībā no fiziskā eksperimenta, kas ir eksperimentāls hipotēžu tests, “domu eksperiments” maģiski aizvieto eksperimentālo testēšanu ar vēlamiem, praksē nepārbaudītiem secinājumiem, manipulējot ar loģiskām konstrukcijām, kas faktiski pārkāpj pašu loģiku, izmantojot nepierādītas premisas kā pierādītas, ir ar aizstāšanu. Tādējādi “domu eksperimentu” pieteicēju galvenais uzdevums ir maldināt klausītāju vai lasītāju, reālu fizisko eksperimentu aizstājot ar tā “lelli” - fiktīvu spriešanu nosacīti pirms pašas fiziskās pārbaudes.
Fizikas piepildīšana ar iedomātiem, “domu eksperimentiem” ir novedusi pie absurda, sirreāla, neskaidra pasaules attēla rašanās. Īstam pētniekam šādi “konfekšu papīrīši” jāatšķir no īstām vērtībām.
Relatīvisti un pozitīvisti apgalvo, ka “domu eksperimenti” ir ļoti noderīgs rīks, lai pārbaudītu teorijas (arī mūsu prātā radušās) konsekvenci. Ar to viņi maldina cilvēkus, jo jebkuru pārbaudi var veikt tikai no verifikācijas objekta neatkarīgs avots. Pats hipotēzes pieteicējs nevar būt sava apgalvojuma tests, jo paša šī apgalvojuma iemesls ir pieteicējam redzamā apgalvojuma pretrunu neesamība.
Mēs to redzam SRT un GTR piemērā, kas ir pārvērtušies par sava veida reliģiju, kas kontrolē zinātni un sabiedrisko domu. Nekādi fakti, kas tiem ir pretrunā, nevar pārvarēt Einšteina formulu: "Ja fakts neatbilst teorijai, mainiet faktu" (Citā versijā "Vai fakts neatbilst teorijai? - Jo sliktāk faktam". ”).
Maksimums, ko var apgalvot “domu eksperiments”, ir tikai hipotēzes iekšējā konsekvence paša pieteicēja, bieži vien nepatiesas, loģikas ietvaros. Tas nepārbauda atbilstību praksei. Īsta pārbaude var notikt tikai faktiskā fiziskā eksperimentā.
Eksperiments ir eksperiments, jo tas nav domas pilnveidošana, bet gan domas pārbaude. Doma, kas ir konsekventa, nevar sevi pārbaudīt. To pierādīja Kurts Gēdels.