Διαστατικός τύπος διηλεκτρικής σταθεράς

Τα διηλεκτρικά, κατά γενικό κανόνα, μπορούν να απεικονιστούν ως υλικά που είναι εξαιρετικά ανήμποροι μεταφορείς ηλεκτρικής ροής. Είναι ουσιαστικά προστατευτικά και δεν περιέχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια. Τα διηλεκτρικά μπορούν να μαγευτούν αβίαστα όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο σε αυτά. Σε αυτές τις γραμμές, η συμπεριφορά τους σε ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι εντελώς μοναδική σε σχέση με αυτή των μεταφορέων, όπως θα ήταν προφανές από τη συνοδευτική συνομιλία.

Διηλεκτρικά υλικά

Το διηλεκτρικό υλικό είναι μια ουσία που δεν είναι αγωγός, αλλά αποτελεί αποθήκευση ηλεκτροστατικών πεδίων. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο ένας πυκνωτής αποθηκεύει ενέργεια με διηλεκτρικά υλικά. Χρησιμοποιούνται επιπρόσθετα στην ανάπτυξη γραμμών μετάδοσης ραδιο-υποτροπής.

Πρακτικά, τα περισσότερα διηλεκτρικά υλικά είναι ισχυρά. Μερικά υγρά και αέρια μπορούν να γεμίσουν ως εξαιρετικά διηλεκτρικά υλικά. Ο ξηρός αέρας είναι ένα λαμπρό διηλεκτρικό και χρησιμοποιείται σε πυκνωτές συντελεστών και σε μερικά είδη γραμμών μεταφοράς. Το επεξεργασμένο νερό είναι ένα δίκαιο διηλεκτρικό.

Μια σημαντική ιδιότητα ενός διηλεκτρικού είναι η ικανότητά του να βοηθά ένα ηλεκτροστατικό πεδίο ενώ διαχέει αμελητέα ενέργεια ως θερμότητα. Όσο μικρότερη είναι η διηλεκτρική απώλεια θερμότητας, τόσο πιο συναρπαστικό είναι το υλικό. Οι ουσίες με χαμηλή διηλεκτρική σύσταση περιλαμβάνουν το ιδανικό κενό, τον ξηρό αέρα και γενικά τα ανόθευτα ξηρά αέρια όπως το ήλιο και το άζωτο. Τα υλικά με μέτριες διηλεκτρικές σταθερές περιλαμβάνουν κεραμική, εξευγενισμένο νερό, χαρτί, μαρμαρυγία, πολυαιθυλένιο και γυαλί. Τα οξείδια μετάλλων, κατά γενικό κανόνα, έχουν υψηλές διηλεκτρικές σταθερές.

Διαστατικός τύπος διηλεκτρικής σταθεράς

C=κϵ₀Διαφήμιση

Εδώ το K είναι διηλεκτρική σταθερά

Η διηλεκτρική σταθερά γράφεται επίσης ως  K =ϵϵ₀

Γνωρίζουμε ότι τα ϵ και ϵ₀ έχουν την ίδια διάσταση, οπότε αν πάρουμε την αναλογία ϵ  και ϵ₀, τότε η προκύπτουσα ποσότητα θα είναι αδιάστατη.

Έτσι ο τύπος διαστάσεων της διηλεκτρικής σταθεράς =[M0 L0 T0] ή μπορούμε να πούμε Η διηλεκτρική σταθερά είναι αδιάστατη ποσότητα .

Πυκνωτές

Ο πυκνωτής είναι ένα από τα βασικά μέρη του ηλεκτρικού κυκλώματος, το οποίο συγκρατεί τα φορτία και τα αποθηκεύει για να εξισορροπήσει τα ηλεκτρικά φορτία στο κύκλωμα. Αυτό το εξάρτημα αποθηκεύει την ηλεκτρική ενέργεια σε ένα ηλεκτρικό φορτίο και παράγει τη διαφορά δυναμικού ή τη στατική τάση μεταξύ των ηλεκτρικών πλακών.

Ο πυκνωτής είναι μια συσκευή δύο ακροδεκτών που διαθέτει δύο ηλεκτρικούς αγωγούς σε μια ορισμένη απόσταση. Η απόσταση μεταξύ των ηλεκτρικών αγωγών είναι καθορισμένη:ένα κενό συγκρατεί το μονωτικό υλικό. Το μονωτικό υλικό είναι το διηλεκτρικό στοιχείο, η μετατρέψιμη μορφή του κακού αγωγού του ηλεκτρισμού ή των μονωτών. Η ικανότητα αποθήκευσης του ηλεκτρικού φορτίου μεταξύ του πυκνωτή ονομάζεται χωρητικότητα.

Παράγοντες που επηρεάζουν την χωρητικότητα

Ακολουθούν ορισμένοι παράγοντες που είναι υπεύθυνοι για τη διακύμανση των τιμών της χωρητικότητας του πυκνωτή:

● Διάσταση των πλακών: Όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των πλακών, τόσο μικρότερη είναι η τιμή χωρητικότητας

● Εμβαδόν των πινακίδων: Η μεγάλη επιφάνεια των πλακών αυξάνει την τιμή της χωρητικότητας του πυκνωτή

● Διηλεκτρικό: Τα υψηλότερα επιτρεπτά διηλεκτρικά υλικά επιτρέπουν μεγαλύτερη αποθήκευση φορτίου και επομένως η τιμή της χωρητικότητας αυξάνεται

Διαστάσεις σε μονάδες και μετρήσεις

Οι διαστάσεις μπορούν να γραφτούν ως οι δυνάμεις των θεμελιωδών μονάδων μήκους, μάζας και χρόνου. Απεικονίζει τη φύση τους και δεν δείχνει το μέγεθός τους.

Παράδειγμα γραφής Dimensions

Ας πάρουμε τον τύπο του εμβαδού του ορθογωνίου

Εμβαδόν του ορθογωνίου =μήκος x πλάτος

=[L1] X [L1]

=[L2]

Εδώ, μπορούμε να δούμε το μήκος στη δύναμη του 2 και δεν μπορούμε να βρούμε τη διάσταση της μάζας και του χρόνου.

Επομένως, η διάσταση του εμβαδού ενός ορθογωνίου γράφεται ως [M0 L2 T0]

Τύπος διαστάσεων

Ο τύπος διαστάσεων απεικονίζει την εξάρτηση της φυσικής ποσότητας με τη θεμελιώδη φυσική ποσότητα, μαζί με τις δυνάμεις.

Παράδειγμα

Ας πάρουμε τον τύπο της ταχύτητας

Ταχύτητα =Απόσταση / Χρόνος

Η απόσταση μπορεί να γραφτεί σε μήκος [L]

Ο χρόνος μπορεί να γραφτεί ως [T]

Ο τύπος διαστάσεων θα ήταν [ M0 L1 T-1]

Επομένως, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ταχύτητα εξαρτάται μόνο από το μήκος και τον χρόνο, όχι από τη μάζα.

Διαστατική εξίσωση

Η φυσική ποσότητα εξισώνεται με τον τύπο διαστάσεων, για να ληφθεί η εξίσωση διαστάσεων.

Παράδειγμα

Velocity =  [ M0 L1 T-1]

Εδώ, η ταχύτητα είναι η φυσική ποσότητα, η οποία εξισώνεται με τον τύπο διαστάσεων.

Συμπέρασμα 

Σε αυτό το θέμα, τύπος διαστάσεων, μάθαμε τον τύπο διαστάσεων της διηλεκτρικής σταθεράς. Η διηλεκτρική σταθερά είναι χρήσιμη για την αποσύνδεση δύο πυκνωτών. Οι πυκνωτές είναι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα κύκλωμα. Διατίθενται διάφοροι πυκνωτές, όπως κεραμικοί, ηλεκτρολυτικοί, μαρμαρυγία, φιλμ, χαρτί και μη πολωμένοι πυκνωτές. Η τυπική μονάδα χωρητικότητας είναι το Farad. Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή φωτός, τους ταλαντωτές, την επεξεργασία σήματος και τη ρύθμιση ηλεκτρικής ενέργειας.