Dielektričnost

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

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:

 \vec\mathbf{D} = \varepsilon \vec\mathbf{E} \!\, .

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:

 \varepsilon = \frac{D}{\varepsilon_0 E} \!\, .

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.

Kompleksna dielektričnost[uredi | uredi kodo]

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*:

 \varepsilon^* = \varepsilon - i \frac{\sigma}{\omega} \!\, .

Dielektričnost in lomni količnik[uredi | uredi kodo]

Dielektričnost skupaj z magnetno permeabilnostjo μ določa fazno hitrost razširjanja v elektromagnetnega valovanja v snovi:

 v^2 = \frac{1}{\varepsilon\mu} \!\, .

V vakuumu velja zveza:

 c^2 = \frac{1}{\varepsilon_0\mu_0} \!\, .

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:

 n = \sqrt{\varepsilon\mu} \!\, .

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 4000  
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