Как понятно, окружающий нас воздух представляет собой комбинацию нескольких газов, потому является неплохим диэлектриком. А именно, благодаря этому в почти всех случаях удается избежать необходимости организации дополнительных изолирующих слоев какого-нибудь материала вокруг проводника. Сейчас мы побеседуем о том, что такое диэлектрическая проницаемость воздуха. Но поначалу, пожалуй, начнем с определения того, что конкретно понимают под термином «диэлектрик».

Все вещества зависимо от возможности проводить электронный ток условно разделяются на три огромных группы: проводники, полупроводники и диэлектрики. 1-ые оказывают малое сопротивление направленному прохождению по ним заряженных частиц. Наибольшая их группа — это металлы (алюминий, медь, железо). 2-ые проводят ток при определенных критериях (кремний, германий). Ну а электронное сопротивление третьих так велико, что ток по ним не проходит. Броский пример – воздух.

Что все-таки происходит, когда вещество попадает в зону деяния электронного поля? Для проводников ответ предельно ясен – появляется электронный ток (очевидно, при наличии замкнутого контура, обеспечивающего «путь» для частиц). Так получается благодаря тому, что меняется метод взаимодействия зарядов. Совсем другие процессы происходят при воздействии поля на диэлектрический материал. При исследовании взаимодействия частиц, владеющих электронным зарядом, было увидено, что сила взаимодействия зависит не только лишь от численного значения заряда, да и от среды, разделяющей их. Это принципиальная черта получила заглавие «диэлектрическая проницаемость вещества». Практически, она представляет собой поправочный коэффициент, потому что не имеет размерности. Определяется как отношение значения силы взаимодействия в вакууме к значению в какой-нибудь среде. Физический смысл термина «диэлектрическая проницаемость» последующий: эта величина указывает степень ослабления электронного поля диэлектрическим материалом по сопоставлению с вакуумом. Причина данного явления кроется в том, что молекулы материала затрачивают энергию поля не на проводимость частиц, а на поляризацию.

Понятно, что диэлектрическая проницаемость воздуха равна единице. Много это либо не достаточно? Давайте разберемся. На данный момент нет необходимости без помощи других рассчитывать числовое значение проницаемости для большинства всераспространенных веществ, потому что все эти данные приводятся в соответственных таблицах. Кстати, конкретно из схожей таблицы взято значение воздуха, равное единице. Диэлектрическая проницаемость воздуха практически в 8 раз меньше, чем у, к примеру, гетинакса. Зная это число, также значение зарядов и расстояние меж ними, можно вычислить силу их взаимодействия, при условии разделения воздушной средой либо пластинкой гетинакса.

Формула для силы последующая:

F = (Q1*Q2) / (4* 3.1416* E0*Es*(r*r)),

где Q1 и Q2 – значения зарядов; E0 – проницаемость в вакууме (константа, равная 8.86 в степени -12); Es – диэлектрическая проницаемость воздуха («1» либо значение для хоть какого другого вещества, по таблице); r – расстояние меж зарядами. Все размерности берутся в согласовании с системой СИ.

Не следует путать два различных понятия – «магнитная проницаемость воздуха» и его же диэлектрическая проницаемость. Магнитная является очередной чертой хоть какого вещества, также представляющей собой коэффициент, но его смысл другой – связь напряженности поля и значения магнитной индукции в определенном веществе. В формулах употребляется эталонный показатель – магнитная проницаемость для незапятнанного вакуума. Как 1-ое, так и 2-ое понятия употребляются для выполнения расчетов разных электротехнических устройств.