ढांकता हुआ स्थिरांक क्या है

हमें घेरने वाले प्रत्येक पदार्थ या पिंड में कुछ विद्युतीय गुण होते हैं। यह आणविक और परमाणु संरचना के कारण है: आवेशित कणों की पारस्परिक रूप से बाध्य या मुक्त अवस्था में उपस्थिति।

जब पदार्थ पर कोई बाहरी विद्युत क्षेत्र कार्य नहीं करता है, तो ये कण इस तरह वितरित होते हैं कि वे एक दूसरे को संतुलित करते हैं और पूरे कुल आयतन में एक अतिरिक्त विद्युत क्षेत्र नहीं बनाते हैं। अणुओं और परमाणुओं के अंदर विद्युत ऊर्जा के बाहरी अनुप्रयोग के मामले में, आवेशों का पुनर्वितरण होता है, जो बाहरी के विरुद्ध निर्देशित अपने स्वयं के आंतरिक विद्युत क्षेत्र के निर्माण की ओर जाता है।

यदि लागू बाहरी क्षेत्र के वेक्टर को «E0» और आंतरिक एक «E '» के रूप में निरूपित किया जाता है, तो कुल क्षेत्र «E» इन दो मात्राओं की ऊर्जा का योग होगा।

बिजली में, पदार्थों को विभाजित करने की प्रथा है:

• तार;

• अचालक।

यह वर्गीकरण लंबे समय से अस्तित्व में है, हालांकि यह काफी मनमाना है, क्योंकि कई निकायों में अलग-अलग या संयुक्त गुण होते हैं।

कंडक्टर

जिन वाहकों के पास मुफ्त प्रभार हैं, वे कंडक्टर के रूप में उपयोग किए जाते हैं।सबसे अधिक बार, धातुएं कंडक्टर के रूप में कार्य करती हैं, क्योंकि मुक्त इलेक्ट्रॉन हमेशा उनकी संरचना में मौजूद होते हैं, जो पदार्थ के पूरे आयतन में स्थानांतरित करने में सक्षम होते हैं और साथ ही थर्मल प्रक्रियाओं में भागीदार होते हैं।

जब किसी चालक को बाहरी विद्युत क्षेत्रों की क्रिया से अलग किया जाता है, तो उसमें आयन जालक और मुक्त इलेक्ट्रॉनों से धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों का संतुलन बन जाता है। यह संतुलन तुरंत नष्ट हो जाता है जब एक विद्युत क्षेत्र में एक कंडक्टर - उस ऊर्जा के कारण जिस पर आवेशित कणों का पुनर्वितरण शुरू होता है और बाहरी सतह पर सकारात्मक और नकारात्मक मूल्यों के साथ असंतुलित आवेश दिखाई देते हैं।

इस घटना को आमतौर पर इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन कहा जाता है। यह धातुओं की सतह पर जो चार्ज करता है उसे इंडक्शन चार्ज कहा जाता है।

कंडक्टर में बनने वाले आगमनात्मक शुल्क एक स्व-क्षेत्र E' बनाते हैं, जो कंडक्टर के अंदर बाहरी E0 के प्रभाव की भरपाई करता है। इसलिए, कुल, कुल इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र का मान मुआवजा दिया जाता है और 0 के बराबर होता है। इस मामले में, अंदर और बाहर दोनों बिंदुओं की क्षमता समान होती है।

प्राप्त निष्कर्ष से पता चलता है कि कंडक्टर के अंदर, यहां तक ​​​​कि बाहरी क्षेत्र से जुड़े होने के बावजूद, कोई संभावित अंतर नहीं है और कोई इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र नहीं है। इस तथ्य का उपयोग परिरक्षण में किया जाता है - प्रेरित क्षेत्रों, विशेष रूप से सटीक माप उपकरणों और माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी के प्रति संवेदनशील लोगों और विद्युत उपकरणों के इलेक्ट्रोस्टैटिक संरक्षण की एक विधि का अनुप्रयोग।

उच्च-वोल्टेज उपकरण द्वारा बनाए गए बढ़े हुए वोल्टेज की स्थिति में काम करने वाले कर्मियों की सुरक्षा के लिए टोपी सहित प्रवाहकीय धागों से बने कपड़ों और जूतों का उपयोग बिजली में किया जाता है।

पारद्युतिक

यह उन पदार्थों का नाम है जिनमें इन्सुलेट गुण होते हैं। उनमें केवल आपस में जुड़ी हुई फीस होती है, फ्रीबीज नहीं। उन सभी में धनात्मक और ऋणात्मक कण एक तटस्थ परमाणु में बँधे होते हैं, जो संचलन की स्वतंत्रता से वंचित होते हैं। वे ढांकता हुआ के अंदर वितरित किए जाते हैं और लागू बाहरी क्षेत्र E0 की कार्रवाई के तहत नहीं चलते हैं।

हालांकि, इसकी ऊर्जा अभी भी पदार्थ की संरचना में कुछ परिवर्तनों का कारण बनती है - परमाणुओं और अणुओं के अंदर, सकारात्मक और नकारात्मक कणों के अनुपात में परिवर्तन होता है, और पदार्थ की सतह पर, अत्यधिक, असंतुलित जुड़े आवेश दिखाई देते हैं, जिससे एक आंतरिक विद्युत क्षेत्र बनता है। इ '। यह बाहर से लगाए गए तनाव के खिलाफ निर्देशित है।

इस घटना को कहा जाता है ढांकता हुआ ध्रुवीकरण... यह इस तथ्य की विशेषता है कि एक विद्युत क्षेत्र ई पदार्थ के अंदर दिखाई देता है, जो बाहरी ऊर्जा ई0 की क्रिया द्वारा बनता है, लेकिन आंतरिक ई 'के विरोध से कमजोर होता है।

ध्रुवीकरण के प्रकार

यह डाइलेक्ट्रिक्स के अंदर दो प्रकार का होता है:

1. अभिविन्यास;

2. इलेक्ट्रॉनिक।

पहले प्रकार का द्विध्रुव ध्रुवीकरण का अतिरिक्त नाम है। यह ऋणात्मक और धनात्मक आवेशों पर शिफ्ट किए गए केंद्रों के साथ डाइलेक्ट्रिक्स में निहित है, जो सूक्ष्म द्विध्रुवों के अणु बनाते हैं - दो आवेशों का एक तटस्थ सेट। यह पानी, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड की विशेषता है।

बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के बिना, ऐसे पदार्थों के आणविक द्विध्रुव ऑपरेटिंग तापमान पर प्रक्रियाओं के प्रभाव में अराजक तरीके से उन्मुख होते हैं। इसी समय, आंतरिक मात्रा के किसी भी बिंदु पर और ढांकता हुआ की बाहरी सतह पर कोई विद्युत आवेश नहीं होता है।

यह तस्वीर बाहरी रूप से लागू ऊर्जा के प्रभाव में बदल जाती है, जब द्विध्रुव अपने अभिविन्यास को थोड़ा बदल देते हैं और सतह पर अप्रतिबंधित मैक्रोस्कोपिक बाउंड चार्ज के क्षेत्र दिखाई देते हैं, जो लागू E0 के विपरीत दिशा के साथ एक फ़ील्ड E' बनाते हैं।

इस तरह के ध्रुवीकरण के साथ, तापमान का प्रक्रियाओं पर बहुत प्रभाव पड़ता है, जिससे थर्मल गति होती है और भटकाव कारक पैदा होते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक ध्रुवीकरण, लोचदार तंत्र

यह खुद को गैर-ध्रुवीय डाइलेक्ट्रिक्स में प्रकट करता है - एक द्विध्रुवीय क्षण से रहित अणुओं के साथ एक अलग प्रकार की सामग्री, जो एक बाहरी क्षेत्र के प्रभाव में विकृत होती है ताकि सकारात्मक चार्ज E0 वेक्टर की दिशा में उन्मुख हों, और नकारात्मक आरोप विपरीत दिशा में उन्मुख होते हैं।

नतीजतन, प्रत्येक अणु लागू क्षेत्र की धुरी के साथ उन्मुख विद्युत द्विध्रुवीय के रूप में कार्य करता है। इस प्रकार वे विपरीत दिशा से बाहरी सतह पर अपना क्षेत्र E' बना लेते हैं।

ऐसे पदार्थों में, अणुओं का विरूपण और इसलिए बाहरी क्षेत्र की क्रिया के कारण ध्रुवीकरण तापमान के प्रभाव में उनके आंदोलन पर निर्भर नहीं करता है। मीथेन CH4 को गैर-ध्रुवीय ढांकता हुआ के उदाहरण के रूप में उद्धृत किया जा सकता है।

दो प्रकार के डाइलेक्ट्रिक्स के आंतरिक क्षेत्र का संख्यात्मक मान पहले परिमाण में बाहरी क्षेत्र की वृद्धि के प्रत्यक्ष अनुपात में बदलता है, और फिर, जब संतृप्ति तक पहुँच जाता है, तो अरैखिक प्रभाव दिखाई देते हैं। वे तब उत्पन्न होते हैं जब सभी आणविक द्विध्रुव ध्रुवीय अचालक के बल की रेखाओं के साथ व्यवस्थित होते हैं या गैर-ध्रुवीय पदार्थ की संरचना में परिवर्तन होते हैं, परमाणुओं और अणुओं के बाहर से लागू बड़ी ऊर्जा द्वारा मजबूत विरूपण के कारण।

व्यवहार में, ऐसे मामले दुर्लभ हैं - आमतौर पर इन्सुलेशन की विफलता या विफलता पहले होती है।

ढांकता हुआ स्थिरांक

इन्सुलेट सामग्री के बीच, विद्युत विशेषताओं और ढांकता हुआ स्थिरांक जैसे संकेतक द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। इसे दो अलग-अलग विशेषताओं द्वारा मापा जा सकता है:

1. निरपेक्ष मूल्य;

2. सापेक्ष मूल्य।

शब्द निरपेक्ष परावैद्युत स्थिर पदार्थ εa का उपयोग कूलम्ब के नियम के गणितीय अंकन के संदर्भ में किया जाता है। यह, गुणांक εα के रूप में, प्रेरण डी और तीव्रता ई के वैक्टर को जोड़ता है।

आइए याद करें कि फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी चार्ल्स डी कूलम्ब ने अपने स्वयं के मरोड़ वाले संतुलन का उपयोग करते हुए छोटे आवेशित पिंडों के बीच विद्युत और चुंबकीय बलों के नियमों की जांच की।

किसी पदार्थ के इन्सुलेट गुणों को चिह्नित करने के लिए किसी माध्यम की सापेक्ष पारगम्यता का निर्धारण किया जाता है। यह दो अलग-अलग परिस्थितियों में दो बिंदु आवेशों के बीच परस्पर क्रिया बल के अनुपात का अनुमान लगाता है: निर्वात में और काम के माहौल में। इस मामले में, निर्वात सूचकांकों को 1 (εv = 1) के रूप में लिया जाता है, जबकि वास्तविक पदार्थों के लिए वे हमेशा उच्च होते हैं, εr> 1।

संख्यात्मक अभिव्यक्ति εr को डाइइलेक्ट्रिक्स में ध्रुवीकरण के प्रभाव से समझाया गया एक आयाम रहित मात्रा के रूप में दिखाया गया है और उनकी विशेषताओं का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

व्यक्तिगत मीडिया के ढांकता हुआ निरंतर मान (कमरे के तापमान पर)

पदार्थ ε पदार्थ ε सेगनेट नमक 6000 हीरा 5.7 रूटाइल (ऑप्टिकल अक्ष पर) 170 पानी 81 पॉलीथीन 2.3 इथेनॉल 26.8 सिलिकॉन 12.0 मीका 6 ग्लास बीकर 5-16 कार्बन डाइऑक्साइड 1.00099 NaCl 5.26 जलीय भाप 1.0126 बेंजीन 2.322 एयर (760 mmHg) 1. 00057