Dielektričnost
Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Dieléktričnost (oznaka ε) je snovna konstanta, ki opisuje obnašanje dielektrika v električnem polju. V rabi sta dve definiciji. Po prvi je dielektričnost definirana kot razmerje gostote električnega polja D in jakosti električnega polja E v snovi, ki izpolnjuje ves prostor, kjer je električno polje:
Tako definirana dielektričnost ima enako enoto kot influenčna konstanta, A s V-1 m-1.
Po drugi definiciji je dielektričnost (tudi rêlativna dieléktričnost) brezrazsežna količina, definirana kot razmerje med gostoto električnega polja v snovi, ki izpolnjuje ves prostor, kjer je električno polje, in gostoto električnega polja v praznem prostoru, če dielektrik odstranimo iz električnega polja:
Tako definirana dielektričnost je brezrazsežno realno število, večje ali enako od 1. Mejni primer ε = 1 ustreza dielektričnosti vakuuma.
Dielektričnost je v splošnem tenzor, v izotropnih snoveh pa jo lahko nadomestimo s skalarjem.
[uredi] Kompleksna dielektričnost
V dielektriku z izgubami imamo v izmeničnem električnem polju opravka tako z ohmskim kot s premikalnim tokom. Sorazmernostno zvezo med gostoto električnega toka in jakostjo električnega polja obdržimo, če uvedemo kompleksno dielektričnost ε*:
[uredi] Dielektričnost in lomni količnik
Dielektričnost skupaj z magnetno permeabilnostjo μ določa fazno hitrost razširjanja v elektromagnetnega valovanja v snovi:
V vakuumu velja zveza:
Pri tem je c hitrost svetlobe v praznem prostoru, ε0 influenčna konstanta in μ0 indukcijska konstanta.
V optiki navadno raje kot z dielektričnostjo in magnetno permeabilnostjo računamo z lomnim količnikom n, razmerjem med fazno hitrostjo razširjanja elektromagnetnega valovanja v praznem prostoru in hitrostjo razširjanja v snovi:
Pri tem sta ε in μ relativna dielektričnost in relativna magnetna permeabilnost.
V preglednici so navedene dielektričnosti nekaterih snovi pri 18 °C.
Snov | εr | Lomni količnik |
---|---|---|
Vakuum | 1,0 | 1,0000 |
Zrak | 1,00059 | 1,0003 |
Benzol | 2,28 | |
Kalijev klorid | 4,94 | |
Voda | 80,1 | 1,333 |
Voda (0 °C) | 88,0 | |
Voda (100 °C) | 55,3 | |
Glicerin | 42,5 | |
Metanol | 32,6 | |
Petrolej | 2 | |
Porcelan | 2 - 6 | |
Steklo | 6 - 8 | |
Posebna keramika | do 4.000 | |
Suha zemlja | 3,9 | |
Mokra zemlja | 29 | |
Papir (suho) | 2,0 | |
Les (suho) | 2 - 6 | |
Guma | 3,0 | |
Led (-20 °C) | 16 | |
Amonijak (0 °C) | 1,007 |