Як знайти діелектричну проникність.

Щоб правильно розрахувати параметри конденсаторів у процесі їх розробки і виробництва, необхідно знати такий параметр як діелектрична проникність.
Інструкція
1
Діелектрична проникність? (Відносна) середовища - це фізична величина, яка характеризує властивості діелектричної (ізолюючої) середовища. Вона пов'язана з ефектом поляризації діелектриків під впливом електричного поля. Діелектрична проникність? показує, у скільки разів менше сила взаємодії електричних зарядів в якому-небудь середовищі, ніж у вакуумі.
2
Щоб визначити діелектричну проникність речовини? R, порівняйте ємність конденсатора, взятого як тестовий, із заданим діелектриком (Cx) і ємність цього ж конденсатора, але в вакуумі (Co):? R = Cx/Co
3
Діелектрична проникність більшості газів, в тому числі повітря, в звичайних умовах наближається до одиниці (через їх низької щільності). Велика частина твердих діелектриків відносна має діелектричну проникність, яка лежить в діапазоні від 2 до 8. В статичному полі діелектрична постійна води має досить високе значення - приблизно 80.
4
Речовини з молекулами, які володіють значним електричним диполем, мають і велике значення діелектричної проніцаемості.К наприклад, діелектрична проникність сегнетоелектриків обчислюється десятками і сотнями тисяч.
5
Діелектрична проникність є одним з найважливіших параметрів при створенні конденсаторів. Застосування матеріалів, які мають високу діелектричну проникністю, дозволяє значно знизити геометричні розміри конденсаторів.
6
Ємність електричних конденсаторів визначається за формулою: C =? R *? O * S/dГде:? R - діелектрична проникність ізолятора між обкладинками,? О - електрична стала, S - площа поверхні обкладок конденсатора, d - проміжок між обкладками.Диэлектрическая проникність приймається в розрахунок також при створенні друкованих плат.
Якщо провести простий досвід зі шкільної програми, то можна помітити, що ємність конденсатора залежна від форми, розміру і розташування провідників відносно один одного. А також ємність залежить від властивостей діелектрика, який заповнює простір між провідниками конденсатора.
Вам знадобиться
  • - конденсатор;
  • - ебонітова пластинка;
  • - електрометр.
Інструкція
1
Візьміть плоский конденсатор. Зарядіть його і запишіть показання електрометра, який вимірює напругу на конденсаторі.
2
Всувайте тепер в конденсатор приготовлену ебонітову пластинку. Відразу буде видно зменшення між обкладинками конденсатора різниці потенціалів. Як тільки ви приберете пластинку з ебоніту, показання електрометра одразу візьмуть колишні значення. З цього випливає, що при заміні повітря на ебонітову пластинку між обкладинками конденсатора, ємність досвідченого конденсатора збільшилася.
3
Візьміть замість ебоніту інший діелектрик і виконайте те ж саме з ним - помістіть між пластинами конденсатора, запишіть показання електрометра. Видно, що отриманий результат схожий з результатом попереднього досвіду. Ось тільки зміна конденсаторної ємності буде трохи іншим. Так от, якщо С0 - конденсаторная ємність в момент, коли між обкладинками конденсатора вакуум, а С - ємність в момент, коли між пластинами конденсатора заповнене повністю простір будь-яким діелектриком, то С - ємність виявиться більше С0 - ємності в? разів більше. А? має залежність тільки від природних властивостей діелектрика.
4
Запишіть висновки з досвіду, а саме: досліджувана діелектрична проникність визначається за формулою? = С/С0.
Зверніть увагу
Щоб виготовити конденсатор, необхідні діелектрики тільки з хорошими властивостями ізоляції. Інакше, заряди просто будуть витікати через невідповідний діелектрик. Саме з цієї причини вода, наприклад, не підходить для виготовлення конденсатора, хоча у неї велика діелектрична проникність.
Корисна порада
Значення? для більшості газів приблизно до одиниці, це відноситься і до повітря. Пов'язано це з низькою щільністю газів. Діелектрична проникність у багатьох твердих діелектриків варіюється від 2 до 8.