بعض قيم ثابت العزل عند درجة حرارة الغرفة و 1 كيلو هرتز موضوعات معامل السماحية النسبية $\ displaystyle \ epsilon _ r \،$ الألومنيوم (1 كيلو هرتز) −1300a (−1300 + i1.3 × 1014)أ فضة (1 كيلو هرتز) −85 ب (−85 + i8 × 1012)ب الفراغ 1 (من التعريف) هواء 1.00054 تفلون 2.1 بولي ايثيلين 2.25 البوليسترين 2.4 – 2.7 ثاني كبريتيد الكربون 2.6 ملزمة 3.5 البوليمرات الكهرومغناطيسية 2-12 أكسيد السيليكون 4.5 الخرسانة 4.5 (زجاج) 4.7 (3.7-10) ممحاة 7 الجماعية 5.5-10 ملح 3-15 الجرافيت 10-15 السيليكون 11.68 الأمونيا 26 – 22 – 20 – 17 (-80–40–0–20 درجة مئوية) الميثانول 30 حريق 42.0 الجلسرين 41.2-47-42.5 (0–20–25 درجة مئوية) ماء 88-80.1–55.3–34.5 (0–20–100–200 درجة مئوية) حمض الهيدروفلوريك 83.6 (0 درجة مئوية) تشكلت 84.0 (20 درجة مئوية) حامض الكبريتيك 84 – 100 (20-25 درجة مئوية) بيروكسيد الهيدروجين 128 aq – 60 (-30-25 درجة مئوية) حمض الهيدروسيانيك 158.0 – 2.3 (0–21 درجة مئوية) أكسيد التيتانيوم 86-173 التيتانيوم السترونتيوم 310 التيتانيوم الباريوم 90 ن –1250–10.000 (20–120 درجة مئوية) (La، Nb) 🙁 Zr، Ti) PbO3 500-6000 البوليمرات المركبة 1.8-6 حتى 100000

ثابت العزل الكهربائي أو ثابت العزل الكهربائي أو معامل السماحية النسبية (باللغة الإنجليزية: السماحية النسبية الثابتة) هي خاصية لمادة في ظل ظروف معينة ، فهي مقياس لقدرتها على تركيز خطوط المجال الكهروستاتيكي.^[1][2][3]

يمكن اعتباره نسبة الطاقة الكهربائية المخزنة عند تطبيق الجهد على تلك السماحية في الفراغ. يُشار إليه بالرمز ،ه_ص وأحيانا

$\ displaystyle \ kappa$

تُعرف أيضًا باسم العلاقة:

$\ displaystyle \ varepsilon _ r = \ frac \ varepsilon _ s \ varepsilon _ 0 ،$

أين ه_س ثابت العزل للمادة و ه₀ هي سماحية الفضاء. العازل عبارة عن مادة عازلة ، ويقيس ثابت العزل للعازل قدرة العازل على تخزين الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي.

البدل هو خاصية للمادة التي تؤثر على قوة كولوم بين شحنتين نقطتين في المادة. السماحية النسبية هي العامل الذي يتناقص به المجال الكهربائي بين الشحنات في مادة ما فيما يتعلق بالفراغ.

وبالمثل ، فإن السماحية النسبية هي نسبة السعة لمكثف يستخدم تلك المادة كعزل كهربائي ، مقارنة بمكثف مماثل به فراغ مثل العازل. تُعرف السماحية النسبية أيضًا باسم ثابت العزل ، وهو مصطلح لا يزال مستخدمًا ولكن تم إهماله من قبل منظمات المعايير في الهندسة وكذلك في الكيمياء.

ثابت العزل هو دالة معقدة تعتمد على التردد

$\ displaystyle \ varepsilon (\ omega) / \ varepsilon _ 0$

الذي يعطي قيمة “معامل السماحية النسبية”

$\ displaystyle \ omega = 0$

. في الواقع ، لم يعد مصطلح “ثابت العزل” مستخدمًا كثيرًا لأنه يحمل المعنى التقليدي لـ “المعزل” لأنه أصبح معتمدًا على التردد.

قياس[عدل]

يمكن قياس معامل السماحية النسبية ،ه_صفي المجالات الكهربائية هي كما يلي:

• أولاً ، يتم قياس سعة مكثف الاختبار ج₀ في الفراغ (بين الصفيحتين).
• ثم يتم قياس سعة المكثف “C”_x عندما يكون هناك عازل بين الصفيحتين.
• يتم استنتاج ثابت العزل بالقانون الآتي:

$\ displaystyle \ varepsilon _ r = \ frac C_ x C_ 0.$

في الفيزياء[عدل]

في نظرية الموجة ، السماحية هي كمية معقدة. الجزء التخيلي يتوافق مع التحول الطوري للاستقطاب “ف” إلي “ه” يؤدي إلى إضعاف الموجات الكهرومغناطيسية التي تمر عبر وسيط. وفقًا للتعريف النسبي الخطي ، تعتبر سماحية الفراغ 1 ، ^[4] أي ε = ε₀على الرغم من وجود تأثيرات كمومية غير خطية في الفراغ والتي تصبح ضئيلة في المجال القوي للغاية.^[5]

تطبيقات[عدل]

يعتبر ثابت العزل عنصرًا مهمًا في تصميم المكثفات الكهربائية ، ومعرفة خصائص المواد التي يمكن أن تنشأ منها السعة. يمكن أيضًا تصنيع المكثفات الأصغر باستخدام مواد ذات ثابت عازل كبير ، كما هو الحال في الإلكترونيات ولوحات الدوائر المطبوعة.

تم تصميم العوازل أيضًا وفقًا لثابتهم العازلة. على سبيل المثال ، يتم استخدام البولي إيثيلين في الكبل المحوري بين الموصل المركزي والشبكة المحيطة.

مثال آخر هو الألياف الضوئية ، المصممة بعناية فائقة وقيم دقيقة لسرعات عزلها النسبية ه_ص على طول القسم وذلك للتحكم في معامل الانكسار.

طاقة[عدل]

السماحية النسبية هي جزء أساسي من المعلومات عند تصميم مكثف ، وفي ظروف أخرى حيث يُتوقع من المادة أن تُدخل السعة في الدائرة. إذا تم وضع مادة ذات سماحية نسبية عالية في مجال كهربائي ، فسيتم تقليل قوة هذا المجال بشكل ملحوظ داخل المادة العازلة. تُستخدم هذه الحقيقة بشكل شائع لزيادة سعة تصميم مكثف معين. تعمل الطبقات الموجودة أسفل الموصلات المحفورة في لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) أيضًا كعوازل كهربائية.

اتصال[عدل]

تُستخدم العوازل في خطوط نقل الترددات الراديوية (RF). في الكبل المحوري ، يمكن استخدام البولي إيثيلين بين الموصل المركزي والدرع الخارجي. يمكن أيضًا وضعه داخل الدليل الموجي لتشكيل مرشح إلكتروستاتيكي. الألياف الضوئية هي أمثلة على “عوازل الدليل الموجي”. يتكون من مواد عازلة مشربة عمداً بشوائب محددة للتحكم في القيمة الدقيقة لـ <ε_ص داخل المقطع العرضي. يتحكم هذا في معامل الانكسار للمادة وبالتالي يتحكم أيضًا في أنماط النقل البصري. ومع ذلك ، فإن السماحية النسبية مهمة تقنيًا ، حيث إنها لا تعمل في الحد الكهروستاتيكي.

البيئة[عدل]

تتغير السماحية النسبية للهواء مع تغير درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي.^[6] يمكن إنشاء أجهزة استشعار لاكتشاف التغيرات في السعة الناتجة عن التغيرات في السماحية النسبية. يرجع معظم هذا التغيير إلى تأثيرات درجة الحرارة والرطوبة حيث أن الضغط الجوي مستقر إلى حد ما. باستخدام التغيير في السعة ، جنبًا إلى جنب مع درجة الحرارة المقاسة ، يمكن الحصول على الرطوبة النسبية باستخدام الصيغ الهندسية.

كيمياء[عدل]

ثابت السماحية النسبية للمذيب هو مقياس نسبي للقطبية الكيميائية. على سبيل المثال ، الماء قطبي للغاية ، مع سماحية نسبية تبلغ 80.10 عند 20 درجة مئوية بينما ‘n’-hexane غير قطبي ، مع سماحية نسبية تبلغ 1.89 عند 20 درجة مئوية.^[7] هذه المعلومات مهمة عند أخذ العينات وتصميم تقنيات الفصل ، وإعداد العينة واللوني في الكيمياء التحليلية.

ومع ذلك ، يجب التعامل مع الترابط الجزيئي بحذر. على سبيل المثال ، ثنائي كلورو ميثان له قيمة ε _ص تبلغ درجة الحرارة 9.08 (20 درجة مئوية) وقابل للذوبان في الماء بشكل طفيف (13 جم / لتر أو 9.8 مل / لتر عند 20 درجة مئوية) ؛ في الوقت نفسه ، يحتوي رباعي هيدرو الفوران على ε _ص = 7.52 عند 22 درجة مئوية ، ولكنها قابلة للامتزاج تمامًا بالماء. في حالة رباعي الهيدروجين ، يمكن لذرة الأكسجين أن تعمل كمستقبل للإلكترون في رابطة هيدروجينية ؛ بينما لا يمكن أن يشكل ثنائي كلورو ميثان روابط هيدروجينية بالماء.

هذا أكثر جاذبية بالمقارنة مع ε _ص قيم حامض الخليك (6.2528) ^[8] و iodoethane (7.6177).^[8] القيمة العددية الكبيرة لـ ε _ص ليس من المستغرب أنه في الحالة الثانية ، يمكن استقطاب ذرة اليود بسهولة ؛ ومع ذلك ، هذا لا يعني أنه قطبي أيضًا (يسود الاستقطاب على الاتجاهية في هذه الحالة).

مرجع[عدل]

4-القالب: استشهد بكتاب

أنظر أيضا[عدل]

• تفاوت
• معامل الانكسار

• بوابة كهربائية
• بوابة الفيزياء

تم الاسترجاع من «https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title=constant_isolator&oldid=60183111»