유전 상수는 무엇입니까

우리를 둘러싼 모든 물질이나 신체에는 특정한 전기적 특성이 있습니다. 이것은 분자 및 원자 구조 때문입니다. 즉, 상호 결합된 상태 또는 자유 상태에 있는 하전 입자의 존재입니다.

외부 전기장이 물질에 작용하지 않을 때, 이 입자들은 서로 균형을 이루고 전체 부피에서 추가 전기장을 생성하지 않는 방식으로 분포됩니다. 분자와 원자 내부에 전기 에너지를 외부에 적용하는 경우 전하의 재분배가 발생하여 외부 전기장을 향한 자체 내부 전기장이 생성됩니다.

적용된 외부 필드의 벡터가 «E0»로 표시되고 내부 필드 «E»로 표시되면 전체 필드 «E»는 이 두 수량의 에너지 합계가 됩니다.

전기에서는 물질을 다음과 같이 나누는 것이 일반적입니다.

• 전선;

• 유전체.

이 분류는 오랫동안 존재해 왔지만 많은 신체가 서로 다르거나 결합된 속성을 가지고 있기 때문에 상당히 임의적입니다.

지휘자

무료 전하가 있는 캐리어가 지휘자로 사용됩니다.대부분의 경우 금속은 도체 역할을합니다. 자유 전자는 항상 구조에 존재하여 물질의 부피 전체를 이동할 수 있고 동시에 열 프로세스에 참여하기 때문입니다.

도체가 외부 전기장의 작용으로부터 분리되면 이온 격자와 자유 전자에서 양전하와 음전하의 균형이 생성됩니다. 이 균형은 즉시 파괴됩니다. 전기장 안의 전도체 - 하전 입자의 재분배가 시작되는 에너지로 인해 외부 표면에 양수 및 음수 값을 갖는 불균형 전하가 나타납니다.

이 현상은 일반적으로 정전기 유도... 금속 표면에 대전하는 전하를 유도 전하라고합니다.

도체에 형성된 유도 전하는 도체 내부의 외부 E0 효과를 보상하는 자기장 E'를 형성합니다. 따라서 전체 정전기장의 값이 보상되고 0이 됩니다. 이 경우 내부와 외부의 모든 지점의 전위는 동일합니다.

얻은 결론은 도체 내부에 외부 필드가 연결되어 있어도 전위차와 정전기 필드가 없음을 보여줍니다. 이 사실은 유도장에 민감한 사람과 전기 장비, 특히 정밀 측정 기기와 마이크로프로세서 기술의 정전기 보호 방법을 적용하는 차폐에 사용됩니다.

모자를 포함하여 전도성 실이 있는 천으로 만든 차폐된 의복 및 신발은 고전압 장비에 의해 생성된 전압이 증가된 조건에서 작업하는 직원을 보호하기 위해 전기에 사용됩니다.

유전체

이것은 절연 특성을 가진 물질의 이름입니다. 공짜가 아닌 상호 연결된 수수료만 포함합니다. 그들 모두는 운동의 자유가 박탈된 중성 원자에 결합된 양성 및 음성 입자를 가지고 있습니다. 그들은 유전체 내부에 분포되어 있으며 적용된 외부 필드 E0의 작용에 따라 움직이지 않습니다.

그러나 그 에너지는 여전히 물질의 구조에 특정한 변화를 일으킵니다. 원자와 분자 내부에서 양성 및 음성 입자의 비율이 변하고 물질 표면에 과도하고 불균형한 관련 전하가 나타나 내부 전기장을 형성합니다. 전자 '. 외부에서 가해지는 장력에 대항합니다.

이 현상은 유전 분극... 외부 에너지 E0의 작용에 의해 형성되지만 내부 E '의 반대에 의해 약화되는 물질 내부에 전기장 E가 나타난다는 사실이 특징입니다.

편광의 종류

유전체 내부에는 두 가지 유형이 있습니다.

1. 오리엔테이션

2. 전자.

첫 번째 유형에는 쌍극자 편파라는 추가 이름이 있습니다. 그것은 음전하와 양전하에서 이동된 중심을 가진 유전체에 내재되어 있으며, 이는 미세한 쌍극자 분자(두 전하의 중성 세트)를 형성합니다. 이것은 물, 이산화질소, 황화수소의 특징입니다.

외부 전기장의 작용 없이, 이러한 물질의 분자 쌍극자는 작동 온도에서 프로세스의 영향으로 혼란스러운 방식으로 배향됩니다. 동시에 유전체의 외부 표면과 내부 체적의 어느 지점에도 전하가 없습니다.

이 그림은 쌍극자가 방향을 약간 변경하고 보상되지 않은 거시적 결합 전하 영역이 표면에 나타나 적용된 E0과 반대 방향으로 필드 E'를 형성할 때 외부에서 적용된 에너지의 영향으로 변경됩니다.

이러한 양극화로 인해 온도는 공정에 큰 영향을 미치며 열 운동을 유발하고 방향 감각 상실 요인을 생성합니다.

전자 분극, 탄성 메커니즘

그것은 비극성 유전체에서 나타납니다. 쌍극자 모멘트가없는 분자를 가진 다른 유형의 재료는 외부 필드의 영향으로 양전하가 E0 벡터 방향으로 향하도록 변형됩니다. 음전하는 반대 방향으로 향합니다.

결과적으로 각 분자는 인가된 장의 축을 따라 배향된 전기 쌍극자 역할을 합니다. 이러한 방식으로 외부 표면에 반대 방향으로 필드 E'를 생성합니다.

이러한 물질에서 분자의 변형과 외부 장의 작용으로 인한 분극화는 온도의 영향을 받는 분자의 움직임에 의존하지 않습니다. 비극성 유전체의 예로 메탄 CH4를 들 수 있습니다.

두 유형의 유전체의 내부 필드 수치는 먼저 외부 필드의 증가에 정비례하여 크기가 변하고 포화에 도달하면 비선형 효과가 나타납니다. 모든 분자 쌍극자가 극성 유전체의 힘선을 따라 배열되거나 외부에서 가해지는 큰 에너지에 의해 원자와 분자의 강한 변형으로 인해 비극성 물질의 구조에 변화가 발생할 때 발생합니다.

실제로 이러한 경우는 드물며 일반적으로 절연 실패 또는 실패는 더 일찍 발생합니다.

유전 상수

절연 재료 중에서 중요한 역할은 전기적 특성 및 유전 상수와 같은 지표... 두 가지 다른 특성으로 측정할 수 있습니다.

1. 절대값

2. 상대적 가치.

절대 유전 상수 물질 εa라는 용어는 쿨롱 법칙의 수학적 표기법을 언급할 때 사용됩니다. 그것은 계수 εα의 형태로 유도 벡터 D와 강도 E를 연결합니다.

프랑스의 물리학자 Charles de Coulomb이 자신의 비틀림 저울을 사용하여 대전된 작은 물체 사이의 전기력과 자기력의 법칙을 조사한 것을 기억해 봅시다.

매체의 상대 투자율 결정은 물질의 절연 특성을 특성화하는 데 사용됩니다. 두 가지 다른 조건(진공 및 작업 환경)에서 두 지점 전하 사이의 상호 작용력 비율을 추정합니다. 이 경우 진공 지수는 1(εv = 1)로 간주되지만 실제 물질의 경우 진공 지수는 항상 더 높습니다(εr> 1).

수치 표현 εr은 유전체의 분극 효과로 설명되는 무차원 양으로 표시되며 특성을 평가하는 데 사용됩니다.

개별 매체의 유전 상수 값(실온에서)

물질 ε 물질 ε Segnet 염 6000 다이아몬드 5.7 금홍석(광축) 170 물 81 폴리에틸렌 2.3 에탄올 26.8 실리콘 12.0 운모 6 유리 비커 5-16 이산화탄소 1.00099 NaCl 5.26 수증기 1.0126 벤젠 2.322 공기(760mmHg) 1.00 057