DIELEKTRIK MALAR

Pemalar dielektrik mediumε c ialah kuantiti yang mencirikan pengaruh medium pada daya interaksi medan elektrik. Pelbagai persekitaran mempunyai makna yang berbezaε c .

mutlak pemalar dielektrik vakum dipanggil pemalar elektrik ε 0 =8.85 10 -12 f/m.

Nisbah pemalar dielektrik mutlak medium kepada pemalar elektrik dipanggil pemalar dielektrik relatif

mereka. pemalar dielektrik relatif ε ialah nilai yang menunjukkan berapa kali pemalar dielektrik mutlak medium lebih besar daripada pemalar elektrik. Kuantiti ε tidak mempunyai dimensi.

Jadual 1

Pemalar dielektrik relatif bahan penebat

Seperti yang dapat dilihat dari jadual, untuk kebanyakan dielektrik ε = 1-10 dan bergantung sedikit pada keadaan elektrik dan suhu persekitaran .

Terdapat kumpulan dielektrik yang dipanggil ferroelektrik, di mana ε boleh mencapai nilai sehingga 10,000, dan ε sangat bergantung pada medan dan suhu luaran. Ferroelektrik termasuk barium titanat, plumbum titanat, garam Rochelle, dll.

Soalan kawalan

1. Apakah struktur atom aluminium dan kuprum?

2. Dalam unit apakah saiz atom dan zarahnya diukur?

3. Apakah cas elektrik yang ada pada elektron?

4. Mengapakah bahan secara elektrik neutral dalam keadaan normalnya?

5. Apakah yang dipanggil medan elektrik dan bagaimana ia digambarkan secara konvensional?

6. Apakah kuasa interaksi antara cas elektrik bergantung kepada?

7. Mengapakah sesetengah bahan konduktor dan yang lain penebat?

8. Bahan yang manakah dikelaskan sebagai pengalir dan yang manakah dikelaskan sebagai penebat?

9. Bagaimanakah anda boleh mengecas badan anda dengan elektrik positif?

10. Apakah yang dipanggil pemalar dielektrik relatif?

Pemalar dielektrik relatif persekitaran ε - tidak berdimensi kuantiti fizikal, mencirikan sifat medium penebat (dielektrik). Ia dikaitkan dengan kesan polarisasi dielektrik di bawah pengaruh medan elektrik (dan dengan nilai kerentanan dielektrik medium yang mencirikan kesan ini). Nilai ε menunjukkan berapa kali daya interaksi antara dua cas elektrik dalam medium adalah kurang daripada dalam vakum. Pemalar dielektrik relatif udara dan kebanyakan gas lain dalam keadaan biasa rapat dengan perpaduan (kerana ketumpatannya yang rendah). Bagi kebanyakan dielektrik pepejal atau cecair, ketelusan relatif adalah antara 2 hingga 8 (untuk medan statik). Pemalar dielektrik air dalam medan statik agak tinggi - kira-kira 80. Nilainya besar untuk bahan dengan molekul yang mempunyai dipol elektrik yang besar. Pemalar dielektrik relatif ferroelektrik ialah puluhan dan ratusan ribu.

Penggunaan praktikal

Pemalar dielektrik dielektrik adalah salah satu parameter utama dalam reka bentuk kapasitor elektrik. Penggunaan bahan dengan pemalar dielektrik tinggi boleh mengurangkan dengan ketara dimensi fizikal kapasitor.

Parameter pemalar dielektrik diambil kira semasa mereka bentuk papan litar bercetak. Nilai pemalar dielektrik bahan antara lapisan, dalam kombinasi dengan ketebalannya, mempengaruhi nilai kapasitansi statik semula jadi lapisan kuasa, dan juga mempengaruhi impedans ciri konduktor pada papan dengan ketara.

Kebergantungan kekerapan

Perlu diingatkan bahawa pemalar dielektrik sebahagian besarnya bergantung pada frekuensi medan elektromagnet. Ini harus sentiasa diambil kira, kerana jadual rujukan biasanya mengandungi data untuk medan statik atau frekuensi rendah hingga beberapa unit kHz tanpa menyatakan fakta ini. Pada masa yang sama, terdapat kaedah optik untuk mendapatkan pemalar dielektrik relatif berdasarkan indeks biasan menggunakan elipsometer dan refraktometer. Nilai yang diperolehi oleh kaedah optik (frekuensi 10-14 Hz) akan berbeza dengan ketara daripada data dalam jadual.

Pertimbangkan, sebagai contoh, kes air. Dalam kes medan statik (frekuensi sifar), pemalar dielektrik relatif dalam keadaan normal adalah lebih kurang 80. Ini adalah kes turun kepada frekuensi inframerah. Bermula pada kira-kira 2 GHz ε r mula jatuh. Dalam julat optik ε r adalah lebih kurang 1.8. Ini agak konsisten dengan fakta bahawa dalam julat optik indeks biasan air ialah 1.33. Dalam julat frekuensi yang sempit, dipanggil optik, penyerapan dielektrik menurun kepada sifar, yang sebenarnya menyediakan seseorang dengan mekanisme penglihatan di atmosfera bumi yang tepu dengan wap air. Dengan peningkatan lagi dalam kekerapan, sifat-sifat medium berubah lagi.

Nilai pemalar dielektrik untuk beberapa bahan

Dielektriḱ penembusan kimiá kapasiti sederhana - kuantiti fizik yang mencirikan sifat penebat (dielektrik) medium dan menunjukkan pergantungan aruhan elektrik pada kekuatan medan elektrik.

Ia ditentukan oleh kesan polarisasi dielektrik di bawah pengaruh medan elektrik (dan dengan nilai kerentanan dielektrik medium yang mencirikan kesan ini).

Terdapat pemalar dielektrik relatif dan mutlak.

Pemalar dielektrik relatif ε tidak berdimensi dan menunjukkan berapa kali daya interaksi antara dua cas elektrik dalam medium kurang daripada dalam vakum. Nilai ini untuk udara dan kebanyakan gas lain dalam keadaan normal adalah hampir kepada perpaduan (kerana ketumpatannya yang rendah). Bagi kebanyakan dielektrik pepejal atau cecair, ketelusan relatif adalah antara 2 hingga 8 (untuk medan statik). Pemalar dielektrik air dalam medan statik agak tinggi - kira-kira 80. Nilainya besar untuk bahan dengan molekul yang mempunyai momen dipol elektrik yang besar. Pemalar dielektrik relatif ferroelektrik ialah puluhan dan ratusan ribu.

Pemalar dielektrik mutlak dalam kesusasteraan asing dilambangkan dengan huruf ε; dalam kesusasteraan domestik, gabungan kebanyakannya digunakan, di mana pemalar elektrik. Pemalar dielektrik mutlak hanya digunakan dalam Sistem Unit Antarabangsa (SI), di mana induksi dan kekuatan medan elektrik diukur dalam unit yang berbeza. Dalam sistem SGS tidak perlu memperkenalkan pemalar dielektrik mutlak. Pemalar dielektrik mutlak (seperti pemalar elektrik) mempunyai dimensi L −3 M −1 T 4 I². Dalam unit Sistem Unit Antarabangsa (SI): =F/m.

Perlu diingatkan bahawa pemalar dielektrik sebahagian besarnya bergantung pada frekuensi medan elektromagnet. Ini harus sentiasa diambil kira, kerana jadual rujukan biasanya mengandungi data untuk medan statik atau frekuensi rendah hingga beberapa unit kHz tanpa menunjukkan fakta ini. Pada masa yang sama, terdapat kaedah optik untuk mendapatkan pemalar dielektrik relatif berdasarkan indeks biasan menggunakan elipsometer dan refraktometer. Nilai yang diperolehi oleh kaedah optik (frekuensi 10-14 Hz) akan berbeza dengan ketara daripada data dalam jadual.

Pertimbangkan, sebagai contoh, kes air. Dalam kes medan statik (frekuensi sifar), pemalar dielektrik relatif dalam keadaan normal adalah lebih kurang 80. Ini adalah kes turun kepada frekuensi inframerah. Bermula pada kira-kira 2 GHz ε r mula jatuh. Dalam julat optik ε r adalah lebih kurang 1.8. Ini agak konsisten dengan fakta bahawa dalam julat optik indeks biasan air ialah 1.33. Dalam julat frekuensi yang sempit, dipanggil optik, penyerapan dielektrik menurun kepada sifar, yang sebenarnya menyediakan seseorang dengan mekanisme penglihatan [ sumber tidak dinyatakan 1252 hari] di atmosfera bumi tepu dengan wap air. Dengan peningkatan lagi dalam kekerapan, sifat-sifat medium berubah lagi. Anda boleh membaca tentang kelakuan pemalar dielektrik relatif air dalam julat frekuensi dari 0 hingga 10 12 (rantau inframerah) di (Bahasa Inggeris)

Pemalar dielektrik dielektrik adalah salah satu parameter utama dalam pembangunan kapasitor elektrik. Penggunaan bahan dengan pemalar dielektrik tinggi boleh mengurangkan dengan ketara dimensi fizikal kapasitor.

Kapasiti kapasitor ditentukan:

di mana ε r- pemalar dielektrik bahan antara plat, ε O- pemalar elektrik, S- kawasan plat kapasitor, d- jarak antara plat.

Parameter pemalar dielektrik diambil kira semasa membangunkan papan litar bercetak. Nilai pemalar dielektrik bahan antara lapisan, dalam kombinasi dengan ketebalannya, mempengaruhi nilai kapasitansi statik semula jadi lapisan kuasa, dan juga mempengaruhi impedans ciri konduktor pada papan dengan ketara.

RINtangan elektrik, kuantiti fizikal yang sama dengan rintangan elektrik ( cm. RINtangan ELEKTRIK) R bagi konduktor silinder dengan panjang unit (l = 1 m) dan luas keratan rentas unit (S = 1 m 2).. r = R S/l. Dalam Si, unit kerintangan ialah Ohm. m. Kerintangan juga boleh dinyatakan dalam Ohms. cm Kerintangan ialah ciri bahan yang mengalir arus dan bergantung kepada bahan dari mana ia dibuat. Kerintangan sama dengan r = 1 Ohm. m bermakna bahawa konduktor silinder diperbuat daripada daripada bahan ini, panjang l = 1 m dan dengan luas keratan rentas S = 1 m 2 mempunyai rintangan R = 1 Ohm. m. Nilai kerintangan logam ( cm. LOGAM), yang merupakan pengalir yang baik ( cm. KONDUKTOR), boleh mempunyai nilai tertib 10 - 8 – 10 - 6 Ohm. m (contohnya, tembaga, perak, besi, dll.). Kerintangan beberapa dielektrik pepejal ( cm. DIELEKTRIK) boleh mencapai nilai 10 16 -10 18 Ohm.m (contohnya, kaca kuarza, polietilena, elektroporselin, dll.). Nilai kerintangan banyak bahan (terutamanya bahan semikonduktor ( cm. BAHAN SEPARUH KONDUKTOR)) amat bergantung pada tahap penulenannya, kehadiran bahan tambahan mengaloi, rawatan haba dan mekanikal, dsb. Nilai s, timbal balik kerintangan, dipanggil kekonduksian khusus: s = 1/r Kekonduksian khusus diukur dalam siemens ( cm. SIEMENS (unit kekonduksian)) setiap meter S/m. Kerintangan elektrik (konduksi) ialah kuantiti skalar untuk bahan isotropik; dan tensor - untuk bahan anisotropik. Dalam kristal tunggal anisotropik, anisotropi kekonduksian elektrik adalah akibat daripada anisotropi jisim berkesan songsang ( cm. JISIM BERKESAN) elektron dan lubang.

1-6. KONDUKTIVITI ELEKTRIK PENEBAT

Apabila penebat kabel atau wayar dihidupkan kepada voltan malar U, arus i melaluinya, berubah mengikut masa (Rajah 1-3). Arus ini mempunyai komponen malar - arus pengaliran (i ∞) dan arus penyerapan, di mana γ ialah kekonduksian yang sepadan dengan arus penyerapan; T ialah masa semasa i abs turun kepada 1/e daripada nilai asalnya. Untuk masa yang sangat lama i abs →0 dan i = i ∞. Kekonduksian elektrik dielektrik dijelaskan oleh kehadiran di dalamnya sejumlah zarah bercas bebas: ion dan elektron.

Ciri paling ciri kebanyakan bahan penebat elektrik ialah kekonduksian elektrik ionik, yang mungkin disebabkan oleh bahan cemar yang tidak dapat dielakkan terdapat dalam penebat (kekotoran lembapan, garam, alkali, dll.). Dalam dielektrik dengan kekonduksian ionik, hukum Faraday dipatuhi dengan ketat - perkadaran antara jumlah elektrik yang melalui penebat dan jumlah bahan yang dibebaskan semasa elektrolisis.

Apabila suhu meningkat, kerintangan bahan penebat elektrik berkurangan dan dicirikan oleh formula

di mana_ρ o, A dan B ialah pemalar untuk bahan tertentu; T - suhu, °K.

Pergantungan yang lebih besar terhadap rintangan penebat pada kelembapan berlaku dengan bahan penebat higroskopik, terutamanya berserabut (kertas, benang kapas, dll.). Oleh itu, bahan berserabut dikeringkan dan diresapi, serta dilindungi oleh cengkerang tahan lembapan.

Rintangan penebat boleh berkurangan dengan peningkatan voltan disebabkan oleh pembentukan cas ruang dalam bahan penebat. Kekonduksian elektronik tambahan yang dicipta dalam kes ini membawa kepada peningkatan kekonduksian elektrik. Terdapat pergantungan kekonduksian pada voltan dalam sangat bidang yang kukuh(undang-undang Ya. I. Frenkel):

di mana γ o - kekonduksian dalam medan lemah; a adalah tetap. Semua bahan penebat elektrik dicirikan oleh nilai tertentu kekonduksian penebat G. Sebaik-baiknya, kekonduksian bahan penebat adalah sifar. Untuk bahan penebat sebenar, kekonduksian per unit panjang kabel ditentukan oleh formula

Dalam kabel dengan rintangan penebat lebih daripada 3-10 11 ohm-m dan kabel komunikasi, di mana kehilangan polarisasi dielektrik adalah jauh lebih besar daripada kehilangan haba, kekonduksian ditentukan oleh formula

Kekonduksian penebat dalam teknologi komunikasi ialah parameter elektrik talian yang mencirikan kehilangan tenaga dalam penebat teras kabel. Kebergantungan nilai kekonduksian pada frekuensi ditunjukkan dalam Rajah. 1-1. Saling kekonduksian - rintangan penebat, ialah nisbah voltan penebat yang digunakan arus terus(dalam volt) yang bocor (dalam ampere), i.e.

di mana R V ialah rintangan penebat isipadu, yang secara berangka menentukan halangan yang dicipta oleh laluan arus melalui ketebalan penebat; R S - rintangan permukaan, yang menentukan halangan kepada laluan arus di sepanjang permukaan penebat.

Penilaian praktikal tentang kualiti bahan penebat yang digunakan ialah rintangan isipadu khusus ρ V dinyatakan dalam ohm-sentimeter (ohm*cm). Secara berangka, ρ V adalah sama dengan rintangan (dalam ohm) kubus dengan tepi 1 cm diperbuat daripada bahan tertentu, jika arus melalui dua muka bertentangan kubus. Rintangan permukaan khusus ρ S secara berangka sama dengan rintangan permukaan segi empat sama (dalam ohm) jika arus dibekalkan kepada elektrod yang membatasi dua sisi bertentangan bagi segi empat sama ini.

Rintangan penebat kabel atau wayar teras tunggal ditentukan oleh formula

Sifat kelembapan dielektrik

Rintangan kelembapan - ini adalah kebolehpercayaan penebat apabila ia berada dalam suasana wap air yang hampir kepada tepu. Rintangan lembapan dinilai melalui perubahan dalam sifat elektrik, mekanikal dan fizikal lain selepas bahan berada dalam suasana dengan kelembapan yang tinggi dan tinggi; pada kelembapan dan kebolehtelapan air; pada kelembapan dan penyerapan air.

Kebolehtelapan kelembapan - keupayaan bahan menghantar wap lembapan dengan adanya perbezaan kelembapan udara relatif pada kedua-dua belah bahan.

Penyerapan lembapan - kebolehan sesuatu bahan untuk menyerap air apabila terdedah dalam tempoh yang lama dalam suasana lembap yang hampir kepada keadaan tepu.

Penyerapan air - keupayaan sesuatu bahan menyerap air apabila direndam dalam air dalam tempoh yang lama.

Rintangan tropika dan tropika peralatan – perlindungan peralatan elektrik daripada kelembapan, acuan, tikus.

Sifat terma dielektrik

Untuk mencirikan sifat terma dielektrik, kuantiti berikut digunakan.

Rintangan haba– keupayaan bahan dan produk penebat elektrik untuk menahan suhu tinggi dan perubahan suhu secara tiba-tiba tanpa membahayakannya. Ditentukan oleh suhu di mana perubahan ketara dalam sifat mekanikal dan elektrik diperhatikan, sebagai contoh, ubah bentuk tegangan atau lenturan di bawah beban bermula dalam dielektrik organik.

Kekonduksian terma– proses pemindahan haba dalam bahan. Ia dicirikan oleh pekali kekonduksian haba yang ditentukan secara eksperimen λ t. λ t ialah jumlah haba yang dipindahkan dalam satu saat melalui lapisan bahan setebal 1 m dan luas permukaan 1 m 2 dengan perbezaan suhu antara permukaan lapisan 1 °K. Pekali kekonduksian terma bagi dielektrik berbeza dalam julat yang luas. Gas, dielektrik berliang dan cecair mempunyai nilai terendah λ t (untuk udara λ t = 0.025 W/(m K), untuk air λ t = 0.58 W/(m K)), dielektrik kristal mempunyai nilai yang tinggi (untuk kuarza kristal λ t = 12.5 W/(m K)). Pekali kekonduksian terma bagi dielektrik bergantung pada strukturnya (untuk kuarza bercantum λ t = 1.25 W/(m K)) dan suhu.

Pengembangan terma dielektrik dinilai oleh pekali suhu pengembangan linear: . Bahan dengan pengembangan haba yang rendah, sebagai peraturan, mempunyai rintangan haba yang lebih tinggi dan sebaliknya. Pengembangan haba dielektrik organik dengan ketara (berpuluh-puluh dan ratusan kali) melebihi pengembangan dielektrik bukan organik. Oleh itu, kestabilan dimensi bahagian yang diperbuat daripada dielektrik tak organik semasa turun naik suhu adalah jauh lebih tinggi berbanding dengan bahagian organik.

1. Arus serapan

Arus serapan ialah arus anjakan pelbagai jenis polarisasi perlahan. Arus serapan pada aliran voltan malar dalam dielektrik sehingga keadaan keseimbangan ditubuhkan, mengubah arahnya apabila voltan dihidupkan dan dimatikan. Dengan voltan berselang-seli, arus penyerapan mengalir sepanjang masa dielektrik berada dalam medan elektrik.

Secara umum elektrik j dalam dielektrik ialah jumlah arus melalui j sk dan arus serapan j ab

j = j sk + j ab.

Arus serapan boleh ditentukan melalui arus pincang j cm - kadar perubahan vektor aruhan elektrik D

Arus melalui ditentukan oleh pemindahan (pergerakan) masuk medan elektrik pelbagai pembawa caj.

2. elektronik kekonduksian elektrik dicirikan oleh pergerakan elektron di bawah pengaruh medan. Sebagai tambahan kepada logam, ia terdapat dalam karbon, oksida logam, sulfida dan bahan lain, serta dalam banyak semikonduktor.

3. ionik - disebabkan oleh pergerakan ion. Ia diperhatikan dalam larutan dan cair elektrolit - garam, asid, alkali, serta dalam banyak dielektrik. Ia dibahagikan kepada kekonduksian intrinsik dan kekotoran. Kekonduksian intrinsik adalah disebabkan oleh pergerakan ion yang diperoleh semasa penceraian molekul. Pergerakan ion dalam medan elektrik disertai dengan elektrolisis – pemindahan bahan antara elektrod dan pelepasannya pada elektrod. Cecair kutub lebih tercerai dan mempunyai kekonduksian elektrik yang lebih besar daripada cecair bukan kutub.

Dalam dielektrik cecair nonpolar dan kutub lemah (minyak mineral, cecair silikon), kekonduksian elektrik ditentukan oleh kekotoran.

4. Kekonduksian elektrik Molion - disebabkan oleh pergerakan zarah bercas yang dipanggil molion. Ia diperhatikan dalam sistem koloid, emulsi , penggantungan . Pergerakan molion di bawah pengaruh medan elektrik dipanggil elektroforesis. Semasa elektroforesis, tidak seperti elektrolisis, tiada bahan baru terbentuk; kepekatan relatif fasa tersebar dalam lapisan cecair yang berbeza berubah. Kekonduksian elektroforetik diperhatikan, sebagai contoh, dalam minyak yang mengandungi air teremulsi.

• menentukan kekuatan medan elektrik dalam vakum;
• termasuk dalam ungkapan beberapa undang-undang elektromagnetisme, termasuk undang-undang Coulomb, apabila ditulis dalam bentuk yang sepadan dengan Sistem Unit Antarabangsa.

Pemalar dielektrik menyediakan sambungan antara pemalar dielektrik relatif dan mutlak. Ia juga termasuk dalam tatatanda hukum Coulomb:

lihat juga

Nota

kesusasteraan

Pautan

Yayasan Wikimedia. 2010.

Lihat apa "Pemalar dielektrik" dalam kamus lain:

pemalar dielektrik- pemalar dielektrik - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Kamus Inggeris-Rusia kejuruteraan elektrik dan kejuruteraan kuasa, Moscow, 1999] Topik kejuruteraan elektrik, konsep asas Sinonim pemalar dielektrik... ...

- (nama e0), kuantiti fizik yang menunjukkan nisbah daya yang bertindak antara cas elektrik dalam vakum dengan saiz cas ini dan jarak antara mereka. Pada mulanya, penunjuk ini dipanggil DIELEKTRIK... ... Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal

pemalar dielektrik- pemalar dielektrik mutlak (untuk bahan isotropik); industri pemalar dielektrik Pencirian kuantiti skalar sifat elektrik dielektrik dan sama dengan nisbah sesaran elektrik di dalamnya kepada voltan... ...

pemalar dielektrik- dielektrinė skvarba statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. pemalar dielektrik; kebolehpercayaan vok. dielektrische Leitfähigkeit, f; Dielektrizitätskonstante, f; Permittivität, frus. pemalar dielektrik, f; pemalar dielektrik ... Fizikos terminų žodynas

Nama usang untuk pemalar dielektrik (Lihat pemalar dielektrik) ... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

Pemalar dielektrik ε untuk sesetengah cecair (pada 20°C)- Pelarut ε Aseton 21.5 Benzena 2.23 Air 81.0 ... Buku rujukan kimia

pemalar dielektrik awal- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Kamus kejuruteraan elektrik dan kejuruteraan kuasa Inggeris-Rusia, Moscow, 1999] Topik kejuruteraan elektrik, konsep asas EN pemalar dielektrik awal ... Panduan Penterjemah Teknikal

pemalar dielektrik relatif- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Kamus kejuruteraan elektrik dan kejuruteraan kuasa Inggeris-Rusia, Moscow, 1999] Topik kejuruteraan elektrik, konsep asas EN kebolehperbolehan relatif pemalar dielektrik relatif ... Panduan Penterjemah Teknikal

pemalar dielektrik tertentu- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Kamus kejuruteraan elektrik dan kejuruteraan kuasa Inggeris-Rusia, Moscow, 1999] Topik kejuruteraan elektrik, konsep asas EN keupayaan pertukaran serentakSIC ... Panduan Penterjemah Teknikal

pemalar dielektrik- pemalar dielektrik mutlak; industri pemalar dielektrik Kuantiti skalar yang mencirikan sifat elektrik dielektrik sama dengan nisbah magnitud sesaran elektrik kepada magnitud kekuatan medan elektrik ... Kamus penerangan istilah politeknik

KESAMBUNGAN DIELEKTRIK, nilai ε yang mencirikan polarisasi dielektrik di bawah pengaruh medan elektrik kekuatan E. Pemalar dielektrik dimasukkan dalam hukum Coulomb sebagai kuantiti yang menunjukkan berapa kali daya interaksi antara dua cas bebas dalam dielektrik adalah kurang daripada dalam vakum. Kelemahan interaksi berlaku disebabkan oleh penyaringan caj percuma oleh yang terikat yang terbentuk akibat polarisasi medium. Caj terikat timbul akibat pengagihan semula spatial mikroskopik (elektron, ion) dalam persekitaran neutral elektrik secara amnya.

Hubungan antara vektor polarisasi P, kekuatan medan elektrik E dan aruhan elektrik D dalam medium isotropik dalam sistem SI mempunyai bentuk:

di mana ε 0 ialah pemalar elektrik. Nilai pemalar dielektrik ε bergantung kepada struktur dan komposisi kimia bahan, serta tekanan, suhu dan keadaan luaran lain (jadual).

Bagi gas nilainya hampir 1, untuk cecair dan pepejal berbeza dari beberapa unit hingga beberapa puluh, untuk ferroelektrik ia boleh mencapai 10 4 . Penyebaran nilai ε ini disebabkan oleh mekanisme polarisasi yang berbeza yang berlaku dalam dielektrik yang berbeza.

Teori mikroskopik klasik membawa kepada ungkapan anggaran untuk pemalar dielektrik dielektrik bukan kutub:

di mana n i ialah kepekatan atom, ion atau molekul jenis ke-i, α i ialah kebolehpolarannya, β i ialah faktor medan dalaman yang dipanggil, disebabkan oleh ciri-ciri struktur kristal atau bahan. Bagi kebanyakan dielektrik dengan pemalar dielektrik dalam julat 2-8, β = 1/3. Biasanya, pemalar dielektrik secara praktikalnya tidak bergantung pada magnitud medan elektrik yang digunakan sehingga kerosakan elektrik dielektrik. Nilai yang tinggiε beberapa oksida logam dan sebatian lain adalah disebabkan oleh keanehan strukturnya, yang membolehkan, di bawah pengaruh medan E, anjakan kolektif sublattices ion positif dan negatif dalam arah yang bertentangan dan pembentukan cas terikat yang ketara pada sempadan kristal.

Proses polarisasi dielektrik apabila medan elektrik digunakan tidak berkembang serta-merta, tetapi dalam tempoh masa τ (masa santai). Jika medan E berubah dalam masa t mengikut undang-undang harmonik dengan frekuensi ω, maka polarisasi dielektrik tidak mempunyai masa untuk mengikutinya dan perbezaan fasa δ muncul di antara ayunan P dan E. Apabila menerangkan ayunan P dan E menggunakan kaedah amplitud kompleks, pemalar dielektrik diwakili sebagai kuantiti kompleks:

ε = ε’ + iε",

lebih-lebih lagi, ε' dan ε" bergantung kepada ω dan τ, dan nisbah ε"/ε' = tan δ menentukan kehilangan dielektrik dalam medium. Anjakan fasa δ bergantung kepada nisbah τ dan tempoh medan T = 2π/ω. Pada τ<< Т (ω<< 1/τ, низкие частоты) направление Р изменяется практически одновременно с Е, т. е. δ → 0 (механизм поляризации «включён»). Соответствующее значение ε’ обозначают ε (0) . При τ >> T (frekuensi tinggi), polarisasi tidak seiring dengan perubahan Ε, δ → π dan ε’ dalam kes ini menandakan ε (∞) (mekanisme polarisasi "dimatikan"). Adalah jelas bahawa ε (0) > ε (∞), dan dalam medan berselang-seli pemalar dielektrik ternyata menjadi fungsi ω. Berhampiran ω = l/τ, ε’ berubah daripada ε (0) kepada ε (∞) (rantau penyebaran), dan pergantungan tanδ(ω) melepasi maksimum.

Sifat pergantungan ε’(ω) dan tanδ(ω) dalam kawasan serakan ditentukan oleh mekanisme polarisasi. Dalam kes polarisasi ionik dan elektronik dengan anjakan kenyal bagi cas terikat, perubahan dalam P(t) dengan kemasukan berperingkat bagi medan E mempunyai ciri ayunan terlembap dan kebergantungan ε'(ω) dan tanδ(ω) dipanggil bergema. Dalam kes polarisasi orientasi, penubuhan P(t) adalah eksponen, dan pergantungan ε’(ω) dan tanδ(ω) dipanggil kelonggaran.

Kaedah untuk mengukur polarisasi dielektrik adalah berdasarkan fenomena interaksi medan elektromagnet dengan momen dipol elektrik zarah jirim dan berbeza untuk frekuensi yang berbeza. Kebanyakan kaedah pada ω ≤ 10 8 Hz adalah berdasarkan proses mengecas dan menyahcas kapasitor penyukat yang diisi dengan dielektrik yang sedang dikaji. Dengan lebih frekuensi tinggi pandu gelombang, resonans, berbilang frekuensi dan kaedah lain digunakan.

Dalam sesetengah dielektrik, seperti feroelektrik, pergantungan berkadar antara P dan Ε [Ρ = ε 0 (ε ‒ 1)E] dan, oleh itu, antara D dan E dilanggar sudah seperti biasa, dicapai dalam amalan medan elektrik. Secara formal, ini digambarkan sebagai pergantungan ε(Ε) ≠ const. Dalam kes ini, ia adalah penting ciri elektrik dielektrik ialah pemalar dielektrik pembezaan:

Dalam dielektrik tak linear, nilai ε diff biasanya diukur dalam medan selang seli yang lemah dengan penggunaan serentak medan pemalar yang kuat, dan beza komponen pembolehubah dipanggil pemalar dielektrik boleh balik.

Menyala. tengok Art. Dielektrik.