D?ELEKTR?K SAB?T (dielektrik sabiti) bir maddenin, bu maddedeki elektriksel etkile?im kuvvetlerini vakumla kar??la?t?r?ld???nda azaltma yetene?ini karakterize eden fiziksel bir niceliktir. B?ylece d.p., bir maddedeki elektriksel etkile?im kuvvetlerinin vakumdakinden ka? kat daha az oldu?unu g?sterir.

D.p. dielektrik maddenin yap?s?na ba?l? bir ?zelliktir. Bir elektrik alan?ndaki elektronlar, iyonlar, atomlar, molek?ller veya bunlar?n tek tek par?alar? ve herhangi bir maddenin daha b?y?k b?l?mleri polarize edilir (bkz. Polarizasyon), bu da d?? elektrik alan?n?n k?smi n?trle?mesine yol a?ar. Elektrik alan?n?n frekans?, maddenin polarizasyon s?resiyle orant?l?ysa, belirli bir frekans aral???nda da??l?m fakt?r?n?n da??l?m?, yani de?erinin frekansa ba??ml?l??? vard?r (bkz. Da??l?m). Bir maddenin g?c? hem atomlar?n hem de molek?llerin elektriksel ?zelliklerine ve bunlar?n g?receli d?zenlemesine, yani maddenin yap?s?na ba?l?d?r. Bu nedenle, bir maddenin yap?s? ve ?zellikle v?cudun ?e?itli dokular? incelenirken elektriksel iletkenli?in veya ?evresel ko?ullara ba?l? olarak meydana gelen de?i?ikliklerin belirlenmesi kullan?l?r (bkz. Biyolojik sistemlerin elektriksel iletkenli?i).

Farkl? maddeler (dielektrikler), yap?lar?na ve toplanma durumlar?na ba?l? olarak farkl? d.p. (tablo) de?erlerine sahiptir.

Masa. Baz? maddelerin dielektrik sabitinin de?eri

T?bbi biyol ara?t?rmalar? i?in ?zellikle ?nemli olan, D. ve. polar s?v?larda. Bunlar?n tipik bir temsilcisi, dipol y?kleri ile alan aras?ndaki etkile?im nedeniyle bir elektrik alan?na y?nlendirilen dipollerden olu?an, dipol veya y?nelimsel polarizasyonun olu?mas?na yol a?an sudur. Suyun y?ksek dp de?eri (t° 20°'de 80), i?indeki ?e?itli kimyasallar?n y?ksek derecede ayr??mas?n? belirler. maddeler ve tuzlar?n, bile?iklerin, bazlar?n ve di?er bile?iklerin iyi ??z?n?rl??? (bkz. Ayr??ma, Elektrolitler). Sudaki elektrolit konsantrasyonu artt?k?a DP de?eri azal?r (?rne?in, tek de?erlikli elektrolitler i?in, tuz konsantrasyonu 0,1 M artt???nda suyun DP'si bir azal?r).

Biyolojik nesnelerin ?o?u heterojen dielektriklere aittir. Biyolojik bir nesnenin iyonlar? bir elektrik alan?yla etkile?ime girdi?inde, aray?zlerin polarizasyonu b?y?k ?nem ta??r (bkz. Biyolojik membranlar). Bu durumda polarizasyonun b?y?kl??? ne kadar b?y?k olursa, elektrik alan?n frekans? o kadar d???k olur. Bir biyol, bir nesnenin aray?z s?n?rlar?n?n polarizasyonu iyonlar i?in ge?irgenli?ine (bkz.) ba?l? oldu?undan, etkili D.p.'nin b?y?k ?l??de membranlar?n durumu taraf?ndan belirlendi?i a??kt?r.

Biyolojik bir nesne gibi karma??k bir heterojen nesnenin polarizasyonu farkl? bir yap?ya sahip oldu?undan (konsantrasyon, makroyap?sal, y?nelim, iyonik, elektronik vb.), artan frekansla birlikte da??l?m fakt?r?ndeki (da??l?m) de?i?imin keskin oldu?u ortaya ??kar. ifade edildi. Geleneksel olarak, dinamik frekans?n ?? da??l?m b?lgesi ay?rt edilir: alfa dispersiyonu (1 kHz'e kadar frekanslarda), beta dispersiyonu (birka? kHz'den onlarca MHz'e kadar frekans) ve gama dispersiyonu (10 9 Hz'nin ?zerindeki frekanslar); biyolojik olarak nesnelerin da??l?m alanlar? aras?nda genellikle net bir s?n?r yoktur.

Biyolojinin, nesnenin fonksiyonunun, durumunun bozulmas?yla birlikte, D. p.'nin d???k frekanslardaki da??l?m?, tamamen yok olana kadar (doku ?l?m?yle) azal?r. Y?ksek frekanslarda d.p.'nin de?eri ?nemli ?l??de de?i?mez.

D.p. geni? bir frekans aral???nda ?l??l?r ve frekans aral???na ba?l? olarak ?l??m y?ntemleri de ?nemli ?l??de de?i?ir. 1 Hz'den daha d???k elektrik ak?m? frekanslar?nda ?l??m, test maddesiyle doldurulmu? bir kapasit?r?n ?arj edilmesi veya bo?alt?lmas? y?ntemi kullan?larak ger?ekle?tirilir. ?arj veya de?arj ak?m?n?n zamana ba?l?l???n? bilerek, yaln?zca kapasit?r?n elektriksel kapasitans?n?n de?erini de?il ayn? zamanda i?indeki kay?plar? da belirlemek m?mk?nd?r. D'yi ?l?mek i?in 1 ila 3 10 8 Hz frekanslar?nda. ve. ?e?itli maddelerin dinamik ?zelliklerindeki de?i?iklikleri en eksiksiz ve kapsaml? ?ekilde kapsaml? bir ?ekilde incelemeyi m?mk?n k?lan ?zel rezonans ve k?pr? y?ntemleri kullan?l?r.

T?bbi-biyolojik ara?t?rmalarda, ?l??len b?y?kl?klerin do?rudan okunmas?yla simetrik alternatif ak?m k?pr?leri s?kl?kla kullan?l?r.

Kaynak?a: Dielektriklerin ve yar? iletkenlerin y?ksek frekansl? ?s?t?lmas?, ed. A.V. Netushila, M. -L., 1959, kaynak?a; S Edunov B. I. ve Frank-K am e-neck ve y D. A. Biyolojik nesnelerin dielektrik sabiti, Usp. fiziksel Sciences, cilt 79, v. 4, s. 617, 1963, kaynak?a; Biyoloji ve t?pta elektronik ve sibernetik, ?ev. ?ngilizce'den, ed. P.K. Anokhina, s. 71, M., 1963, kaynak?a; E m e F. Dielektrik ?l??mleri, trans. Almanca'dan, M., 1967, bibliogr.

Bizi ?evreleyen herhangi bir madde veya cismin belirli elektriksel ?zellikleri vard?r. Bu, molek?ler ve atomik yap? ile a??klanmaktad?r: kar??l?kl? olarak ba?l? veya serbest durumda olan y?kl? par?ac?klar?n varl???.

Maddeye herhangi bir d?? elektrik alan? etki etmedi?inde bu par?ac?klar birbirlerini dengeleyecek ve toplam hacim boyunca ek bir elektrik alan? olu?turmayacak ?ekilde da??l?rlar. Elektrik enerjisi d??ar?dan uyguland???nda, molek?llerin ve atomlar?n i?inde y?k?n yeniden da??t?m? meydana gelir, bu da d??ar?ya kar?? y?nlendirilen kendi i? elektrik alan?n?n yarat?lmas?na yol a?ar.

Uygulanan d?? alan?n vekt?r? “E0” ve i? alan “E” ile g?sterilirse, toplam “E” alan? bu iki b?y?kl???n enerjisinin toplam? olacakt?r.

Elektrikte maddeleri a?a??dakilere b?lmek gelenekseldir:

iletkenler;

dielektrikler.

Bu s?n?fland?rma, bir?ok cismin farkl? veya birle?ik ?zelliklere sahip olmas? nedeniyle olduk?a keyfi olmas?na ra?men, uzun s?redir mevcuttur.

?letkenler

?cretsiz y?ke sahip medya iletken g?revi g?r?r. ?o?u zaman metaller iletken g?revi g?r?r, ??nk? yap?lar? her zaman maddenin t?m hacmi i?inde hareket edebilen ve ayn? zamanda termal s?re?lere kat?lan serbest elektronlar? i?erir.

Bir iletken d?? elektrik alanlar?n?n etkisinden izole edildi?inde, iyonik kafeslerden ve serbest elektronlardan pozitif ve negatif y?kler aras?nda bir denge olu?turulur. Bu denge, uygulama an?nda hemen yok edilir - enerjisi sayesinde y?kl? par?ac?klar?n yeniden da??l?m? ba?lar ve d?? y?zeyde pozitif ve negatif miktarlarda dengesiz y?kler belirir.

Bu fenomene genellikle denir elektrostatik ind?ksiyon. Metallerin y?zeyinde olu?an y?klere denir. ind?ksiyon ?cretleri.

?letkende olu?an end?ktif y?kler kendi E alanlar?n? olu?turarak iletken i?indeki d?? E0 etkisini telafi ederler.Dolay?s?yla toplam, toplam elektrostatik alan?n de?eri telafi edilir ve 0'a e?it olur.Bu durumda t?m noktalar?n potansiyelleri i?i de d??? da ayn?d?r.

Ortaya ??kan sonu?, iletkenin i?inde, harici bir alan ba?l? olsa bile, hi?bir potansiyel fark?n ve elektrostatik alan?n bulunmad???n? g?sterir. Bu ger?ek, korumada - ?zellikle y?ksek hassasiyetli ?l??m cihazlar? ve mikroi?lemci ekipman? olmak ?zere, ind?klenen alanlara duyarl? insanlar?n ve elektrikli ekipmanlar?n elektrostatik olarak korunmas?na y?nelik bir y?ntemin uygulanmas? - kullan?l?r.

Enerji sekt?r?nde, y?ksek voltajl? ekipmanlar?n yaratt??? artan gerilim ko?ullar?nda ?al??an personeli korumak i?in, ?apkalar da dahil olmak ?zere iletken iplikli kuma?lardan yap?lm?? korumal? giysiler ve ayakkab?lar kullan?lmaktad?r.

Dielektrikler

Yal?tkanl?k ?zelli?i ta??yan maddelere verilen add?r. Bunlar yaln?zca birbirine ba?l? ?cretleri i?erir, ?cretsiz ?cretleri i?ermez. Onlara g?re t?m pozitif ve negatif par?ac?klar n?tr bir atomun i?inde bir arada tutulmakta ve hareket ?zg?rl???nden yoksun b?rak?lmaktad?r. Dielektrik i?inde da??t?l?rlar ve uygulanan E0 d?? alan?n?n etkisi alt?nda hareket etmezler.

Bununla birlikte, enerjisi yine de maddenin yap?s?nda belirli de?i?ikliklere neden olur - atomlar?n ve molek?llerin i?inde pozitif ve negatif par?ac?klar?n oran? de?i?ir ve madde fazlal???n?n y?zeyinde, bir i? elektrik alan? E olu?turan dengesiz ba?l? y?kler belirir. D??ar?dan uygulanan gerilime kar?? y?n verilir.

Bu fenomene denir dielektrik polarizasyon. Maddenin i?inde, d?? enerji E0'?n etkisiyle olu?an, ancak i? E'nin kar?? etkisi ile zay?flayan bir elektrik alan? E'nin ortaya ??kmas?yla karakterize edilir.

Polarizasyon t?rleri

Dielektriklerin i?inde iki tiptir:

1. y?nlendirme;

2. elektronik.

?lk tip, dipol polarizasyonunun ek ad?n? ta??r. ?ki y?k?n n?tr bir kombinasyonu olan mikroskobik dipollerden molek?ller olu?turan, yer de?i?tirmi? negatif ve pozitif y?k merkezlerine sahip dielektriklerde do?ald?r. Bu su, nitrojen dioksit ve hidrojen s?lf?r i?in tipiktir.

Harici bir elektrik alan?n?n etkisi olmadan, bu t?r maddelerin molek?ler dipolleri, mevcut s?cakl?k i?lemlerinin etkisi alt?nda kaotik bir ?ekilde y?nlendirilir. Bu durumda dielektrik maddenin i? hacminin ve d?? y?zeyinin herhangi bir noktas?nda elektrik y?k? yoktur.

Bu resim, dipollerin y?nelimleri hafif?e de?i?ti?inde ve y?zeyde telafi edilmemi? makroskobik ba?l? y?k b?lgeleri g?r?nd???nde, uygulanan E0'?n tersi y?nde bir E" alan? olu?turdu?unda, d??ar?dan uygulanan enerjinin etkisi alt?nda de?i?ir.

B?yle bir polarizasyonla s?cakl???n prosesler ?zerinde b?y?k etkisi olur, termal harekete neden olur ve kafa kar??t?r?c? fakt?rler yarat?r.

Elektronik polarizasyon, elastik mekanizma

Polar olmayan dielektriklerde kendini g?sterir - bir d?? alan?n etkisi alt?nda, pozitif y?klerin E0 vekt?r? y?n?nde y?nlendirilece?i ve negatif y?klerin y?nlendirilece?i ?ekilde deforme olan, dipol momentinden yoksun molek?llere sahip farkl? tipte malzemeler y?kler ters y?nde y?nlendirilir.

Sonu? olarak molek?llerin her biri, uygulanan alan?n ekseni boyunca y?nlendirilmi? bir elektrik dipol g?revi g?r?r. Bu sayede d?? y?zeyde ters y?nde kendi E" alanlar?n? olu?tururlar.

Bu t?r maddelerde molek?llerin deformasyonu ve dolay?s?yla d?? alan?n etkisinden kaynaklanan polarizasyon, bunlar?n s?cakl???n etkisi alt?ndaki hareketine ba?l? de?ildir. Polar olmayan bir dielektrik ?rne?i metan CH4't?r.

Her iki dielektrik tipinin de i? alan?n?n say?sal de?eri, ba?lang??ta d?? alan?n artmas?yla do?ru orant?l? olarak de?i?ir ve daha sonra doyuma ula??ld???nda do?rusal olmayan etkiler ortaya ??kar. T?m molek?ler dipoller, polar dielektriklerin alan ?izgileri boyunca s?raland???nda veya harici olarak uygulanan b?y?k enerjiden dolay? atomlar?n ve molek?llerin g??l? deformasyonu nedeniyle polar olmayan bir maddenin yap?s?nda meydana gelen de?i?iklikler meydana geldi?inde ortaya ??karlar.

Uygulamada bu t?r durumlar nadiren meydana gelir; genellikle ilk ?nce bir ar?za veya yal?t?m ar?zas? meydana gelir.

Dielektrik sabiti

Yal?t?m malzemeleri aras?nda elektriksel ?zellikler ve g?stergeler ?nemli bir rol oynar: dielektrik sabiti. ?ki farkl? ?zellikle de?erlendirilebilir:

1. mutlak de?er;

2. g?receli boyut.

D?nem mutlak dielektrik sabitiea maddeleri Coulomb yasas?n?n matematiksel g?sterimine at?fta bulunurken kullan?l?r. eа katsay?s? bi?iminde, ind?ksiyon vekt?r? D ile gerilimi E'yi birbirine ba?lar.

Frans?z fizik?i Charles de Coulomb'un kendi burulma dengelerini kullanarak k???k y?kl? cisimler aras?ndaki elektrik ve manyetik kuvvetlerin modellerini inceledi?ini hat?rlayal?m.

Bir ortam?n ba??l dielektrik sabitinin belirlenmesi, bir maddenin yal?t?m ?zelliklerini karakterize etmek i?in kullan?l?r. ?ki farkl? ko?ul alt?nda iki nokta y?k aras?ndaki etkile?im kuvvetinin oran?n? de?erlendirir: bo?lukta ve ?al??ma ortam?nda. Bu durumda vakum g?stergeleri 1 (ev=1) olarak al?n?r ve ger?ek maddeler i?in her zaman daha y?ksektir, er>1.

Say?sal ifade er boyutsuz bir miktar olarak g?r?nt?lenir, dielektriklerin polarizasyon etkisiyle a??klan?r ve bunlar?n ?zelliklerini de?erlendirmek i?in kullan?l?r.

Bireysel ortamlar?n dielektrik sabiti de?erleri(oda s?cakl???nda)

Ba??l dielektrik sabiti ortam e, yal?tkan (dielektrik) bir ortam?n ?zelliklerini karakterize eden boyutsuz bir fiziksel miktard?r. Bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda dielektriklerin polarizasyonunun etkisiyle (ve bu etkiyi karakterize eden ortam?n dielektrik duyarl?l???n?n de?eriyle) ili?kilidir. e de?eri, bir ortamdaki iki elektrik y?k? aras?ndaki etkile?im kuvvetinin, bo?luktakinden ka? kat daha az oldu?unu g?sterir. Normal ko?ullar alt?nda havan?n ve di?er gazlar?n ?o?unun ba??l dielektrik sabiti (d???k yo?unluklar?ndan dolay?) birli?e yak?nd?r. ?o?u kat? veya s?v? dielektrik i?in ba??l ge?irgenlik 2 ile 8 aras?nda de?i?ir (statik alan i?in). Statik bir alandaki suyun dielektrik sabiti olduk?a y?ksektir - yakla??k 80. B?y?k bir elektrik dipol? olan molek?llere sahip maddeler i?in de?erleri y?ksektir. Ferroelektriklerin ba??l dielektrik sabiti onlarca ve y?zbinlerdir.

Pratik kullan?m

Dielektriklerin dielektrik sabiti, elektrik kapasit?rlerinin tasar?m?ndaki ana parametrelerden biridir. Dielektrik sabiti y?ksek malzemelerin kullan?lmas? kapasit?rlerin fiziksel boyutlar?n? ?nemli ?l??de azaltabilir.

Bask?l? devre kartlar? tasarlan?rken dielektrik sabiti parametresi dikkate al?n?r. Maddenin katmanlar aras?ndaki dielektrik sabitinin de?eri, kal?nl??? ile birlikte, g?? katmanlar?n?n do?al statik kapasitans?n?n de?erini etkiler ve ayr?ca kart ?zerindeki iletkenlerin karakteristik empedans?n? da ?nemli ?l??de etkiler.

Frekans ba??ml?l???

Dielektrik sabitinin b?y?k ?l??de elektromanyetik alan?n frekans?na ba?l? oldu?una dikkat edilmelidir. Referans tablolar? genellikle statik alan veya birka? kHz birimine kadar d???k frekanslar i?in veriler i?erdi?inden, bu ger?e?i belirtmeden bu her zaman dikkate al?nmal?d?r. Ayn? zamanda elipsometreler ve refraktometreler kullan?larak k?r?lma indeksine dayal? ba??l dielektrik sabitinin elde edilmesine y?nelik optik y?ntemler de vard?r. Optik y?ntemle elde edilen de?er (frekans 10-14 Hz) tablolardaki verilerden ?nemli ?l??de farkl? olacakt?r.

?rne?in suyun durumunu ele alal?m. Statik alan durumunda (s?f?r frekans), normal ko?ullar alt?nda ba??l dielektrik sabiti yakla??k 80'dir. Bu, k?z?l?tesi frekanslar i?in de ge?erlidir. Yakla??k 2 GHz'den ba?layarak e r d??meye ba?lar. Optik aral?kta e r yakla??k 1.8'dir. Bu, optik aral?kta suyun k?r?lma indisinin 1,33 olmas? ger?e?iyle olduk?a tutarl?d?r. Optik ad? verilen dar bir frekans aral???nda dielektrik emilim s?f?ra d??er ve bu da asl?nda insana su buhar?na doymu? d?nya atmosferinde g?rme mekanizmas?n? sa?lar. Frekans?n daha da artmas?yla ortam?n ?zellikleri yeniden de?i?ir.

Baz? maddeler i?in dielektrik sabiti de?erleri

Bir kapasit?r?n kapasitans?, deneyimlerin g?sterdi?i gibi, yaln?zca kendisini olu?turan iletkenlerin boyutuna, ?ekline ve g?receli konumuna de?il, ayn? zamanda bu iletkenler aras?ndaki bo?lu?u dolduran dielektrik ?zelliklerine de ba?l?d?r. Dielektrik etkisi a?a??daki deney kullan?larak belirlenebilir. D?z kapasit?r? ?arj edelim ve kapasit?r ?zerindeki voltaj? ?l?en elektrometrenin okumalar?n? not edelim. Daha sonra y?ks?z bir ebonit plakay? kapasit?r?n i?ine kayd?r?yoruz (?ekil 63). Plakalar aras?ndaki potansiyel fark?n?n g?zle g?r?l?r ?ekilde azalaca??n? g?rece?iz. Ebonit ??kar?l?rsa elektrometre okumalar? ayn? kal?r. Bu, havay? ebonit ile de?i?tirirken kapasit?r?n kapasitans?n?n artt???n? g?sterir. Ebonit yerine ba?ka bir dielektrik al?rsak benzer bir sonu? elde edece?iz, ancak yaln?zca kapasit?r?n kapasitans?ndaki de?i?iklik farkl? olacakt?r. Plakalar aras?nda vakum bulunan bir kapasit?r?n kapasitans? ise ve plakalar aras?ndaki t?m bo?luk hava bo?luklar? olmadan bir t?r dielektrik ile dolduruldu?unda ayn? kapasit?r?n kapasitans? ise, o zaman kapasitans yaln?zca dielektrikin do?as?na ba?l? oldu?u durumda kapasitanstan birka? kat daha b?y?k olacakt?r. B?ylece yaz?labilir

Pirin?. 63. Ebonit plaka plakalar? aras?na itildi?inde kapasit?r?n kapasitans? artar. Y?k ayn? kalmas?na ra?men elektrometrenin yapraklar? d??er

Bu miktara ba??l dielektrik sabiti veya basit?e kapasit?r?n plakalar? aras?ndaki bo?lu?u dolduran ortam?n dielektrik sabiti denir. Masada Tablo 1'de baz? maddelerin dielektrik sabitleri g?sterilmektedir.

Tablo 1. Baz? maddelerin dielektrik sabiti

Yukar?dakiler yaln?zca d?z bir kapasit?r i?in de?il, ayn? zamanda herhangi bir ?ekle sahip bir kapasit?r i?in de ge?erlidir: havay? bir t?r dielektrikle de?i?tirerek, kapasit?r?n kapasitans?n? birka? kat art?r?r?z.

Kesin olarak s?ylemek gerekirse, bir kapasit?r?n kapasitans? yaln?zca bir plakadan di?erine giden t?m alan ?izgileri belirli bir dielektrikten ge?ti?inde bir fakt?r kadar artar. Bu, ?rne?in b?y?k bir kaba d?k?len bir miktar s?v? dielektrik i?ine tamamen dald?r?lm?? bir kapasit?r i?in ge?erli olacakt?r. Bununla birlikte, plakalar aras?ndaki mesafe boyutlar?na g?re k???kse, o zaman kapasit?r?n elektrik alan?n?n pratik olarak yo?unla?t??? yer buras? oldu?undan, yaln?zca plakalar aras?ndaki bo?lu?u doldurman?n yeterli oldu?unu varsayabiliriz. Bu nedenle, d?z bir kapasit?r i?in yaln?zca plakalar aras?ndaki bo?lu?u bir dielektrikle doldurmak yeterlidir.

Plakalar aras?na dielektrik sabiti y?ksek bir madde yerle?tirilerek kapasit?r?n kapasitesi b?y?k ?l??de art?r?labilir. Bu pratikte kullan?l?r ve kapasit?r i?in dielektrik olarak hava yerine genellikle cam, parafin, mika ve di?er maddeler se?ilir. ?ncirde. ?ekil 64, dielektrik maddesinin parafin emdirilmi? ka??t bant oldu?u teknik bir kapasit?r? g?stermektedir. Kapaklar? mumlu ka??da her iki taraftan preslenmi? staniol tabakalard?r. Bu t?r kapasit?rlerin kapasitesi genellikle birka? mikrofarada ula??r. ?rne?in kibrit kutusu b?y?kl???ndeki amat?r bir radyo kapasit?r?n?n kapasitans? 2 µF'dir.

Pirin?. 64. Teknik d?z kapasit?r: a) monte edilmi?; b) k?smen s?k?lm?? formda: 1 ve 1" - aras?na mumlu ince ka??t bantlar?n (2) yerle?tirildi?i staniol bantlar. T?m bantlar bir akordeon gibi katlan?r ve metal bir kutuya yerle?tirilir. 3 ve 3" numaral? kontaklar bantlar?n u?lar? 1 ve 1". devreye bir kapasit?r eklemek i?in

Kondansat?r ?retimi i?in yaln?zca ?ok iyi yal?t?m ?zelliklerine sahip dielektriklerin uygun oldu?u a??kt?r. Aksi halde y?kler dielektrikten akacakt?r. Bu nedenle su, y?ksek dielektrik sabitine ra?men kapasit?r ?retimi i?in hi? uygun de?ildir, ??nk? yaln?zca son derece dikkatli bir ?ekilde ar?t?lm?? su yeterince iyi bir dielektriktir.

D?z kapasit?r?n plakalar? aras?ndaki bo?luk dielektrik sabiti olan bir ortamla doldurulursa, d?z kapasit?r i?in form?l (34.1) ?u ?ekli al?r:

Bir kapasit?r?n kapasitans?n?n ?evreye ba?l? olmas?, dielektriklerin i?indeki elektrik alan?n?n de?i?ti?ini g?sterir. Bir kapasit?r dielektrik sabiti olan bir dielektrikle dolduruldu?unda kapasitans?n birka? kat artt???n? g?rd?k. Bu, plakalar ?zerindeki ayn? y?klerle aralar?ndaki potansiyel fark?n bir kat azald??? anlam?na gelir. Ancak potansiyel fark ve alan kuvveti birbirleriyle ili?ki (30.1) ile ili?kilidir. Bu nedenle potansiyel fark?n azalmas?, kapasit?r bir dielektrikle dolduruldu?unda alan kuvvetinin bir kat azalmas? anlam?na gelir. Kapasit?r?n kapasitans?n? artt?rman?n nedeni budur. vakumdakinden kat daha az. Bundan, bir dielektrik i?ine yerle?tirilen nokta y?kler i?in Coulomb yasas?n?n (10.1) ?u ?ekilde oldu?u sonucuna var?yoruz:

Bildi?iniz gibi etraf?m?zdaki hava ?e?itli gazlar?n birle?iminden olu?ur ve bu nedenle iyi bir dielektriktir. ?zellikle bu sayede bir?ok durumda iletken ?evresinde herhangi bir malzemeden ilave yal?t?m katmanlar? d?zenleme ihtiyac?n?n ?n?ne ge?mek m?mk?nd?r. Bug?n hava ge?irgenli?inden bahsedece?iz. Ama belki de ?nce "dielektrik" teriminin tam olarak ne anlama geldi?ini tan?mlayarak ba?layal?m.

T?m maddeler, elektrik ak?m?n? iletme yeteneklerine ba?l? olarak geleneksel olarak ?? b?y?k gruba ayr?l?r: iletkenler, yar? iletkenler ve dielektrikler. ?lki, y?kl? par?ac?klar?n i?inden y?nlendirilmi? ge?i?ine kar?? minimum diren? sa?lar. En b?y?k grubu metallerdir (al?minyum, bak?r, demir). ?kincisi belirli ko?ullar alt?nda (silikon, germanyum) ak?m? iletir. ???nc?s? o kadar b?y?k ki ak?m i?lerinden ge?miyor. ?arp?c? bir ?rnek havad?r.

Bir madde elektrik alan?n?n etki alan?na girdi?inde ne olur? ?letkenler i?in cevap a??kt?r - bir elektrik ak?m? ortaya ??kar (elbette par?ac?klar i?in bir "yol" sa?layan kapal? bir devrenin varl???nda). Bunun nedeni, y?klerin etkile?im ?eklinin de?i?mesidir. Bir alan bir dielektrik malzemeye etki etti?inde tamamen farkl? s?re?ler meydana gelir. Par?ac?klar?n par?ac?klarla etkile?imi incelenirken, etkile?imin g?c?n?n yaln?zca y?k?n say?sal de?erine de?il ayn? zamanda onlar? ay?ran ortama da ba?l? oldu?u fark edildi. Bu ?nemli ?zelli?e “bir maddenin dielektrik sabiti” denir. Asl?nda boyutu olmad??? i?in bir d?zeltme fakt?r?d?r. Bir bo?luktaki etkile?im kuvvetinin de?erinin herhangi bir ortamdaki de?ere oran? olarak tan?mlan?r. “Dielektrik sabiti” teriminin fiziksel anlam? ?u ?ekildedir: Bu de?er, dielektrik malzemenin elektrik alan?n?n vakuma g?re zay?flama derecesini g?sterir. Bu olgunun nedeni, malzemenin molek?llerinin alan enerjisini par?ac?klar?n iletkenli?ine de?il, polarizasyona harcamas?d?r.

Havan?n birli?e e?it oldu?u bilinmektedir. ?ok mu yoksa az m?? Hadi ??zelim. Art?k t?m bu veriler ilgili tablolarda verildi?inden, ?o?u yayg?n madde i?in ge?irgenli?in say?sal de?erini ba??ms?z olarak hesaplamaya gerek yoktur. Bu arada, benzer bir tablodan e?it bire al?nm??. Havan?n dielektrik sabiti, ?rne?in getinax'?nkinden neredeyse 8 kat daha azd?r. Bu say?n?n yan? s?ra y?klerin de?eri ve aralar?ndaki mesafeyi bilerek, hava veya getinax plakas? ile ayr?lmaya ba?l? olarak etkile?imlerinin kuvvetini hesaplamak m?mk?nd?r.

G?c?n form?l? ?u ?ekildedir:

F = (Q1*Q2) / (4* 3,1416* E0*Es*(r*r))

burada Q1 ve Q2 y?k de?erleridir; E0 - vakumda ge?irgenlik (-12'nin g?c?ne 8,86'ya e?it sabit); Es, havan?n dielektrik sabitidir (“1” veya tabloya g?re ba?ka herhangi bir maddenin de?eri); r, y?kler aras?ndaki mesafedir. T?m ?l??ler SI sistemine uygun olarak al?nm??t?r.

?ki farkl? kavram?n kar??t?r?lmamas? gerekir - “havan?n manyetik ge?irgenli?i” ve dielektrik sabiti. Manyetik, herhangi bir maddenin ba?ka bir ?zelli?idir ve ayn? zamanda bir katsay?y? temsil eder, ancak anlam? farkl?d?r - belirli bir maddedeki ili?ki ve de?erler. Form?ller bir referans g?stergesi kullan?r - saf vakum i?in manyetik ge?irgenlik. Hem birinci hem de ikinci kavramlar, ?e?itli elektrikli cihazlar?n hesaplamalar?n? ger?ekle?tirmek i?in kullan?l?r.