Suhteline dielektriline läbitavus

+ Mõnede materjalide suhtelised dielektrilised läbitavused toatemperatuuril 1 kHz sagedusega raadiolainete jaoks Dielectric Constants of Materials (2007). Clipper Controls.  Material  ε Vaakum  1 (definitsiooni järgi) Õhk  1,00058986 ± 0,00000050 (normaaltingimustel 0,9 MHz jaoks), PTFE/Teflon  2,1 Polüetüleen  2,25 Polüimiid  3,4 Polüpropüleen  2,2–2,36 Polüstüreen  2,4–2,7 Süsinikdisulfiid  2,6 Paber  3,85 Elektroaktiivsed polümeerid  2–12 Ränidioksiid  3,9  Betoon  4,5 Klaas  4,7 (3,7–10) Kumm  7 Teemant  5,5–10 Keedusool  3–15 Grafiit  10–15 Räni  11,68 Ammoonium  26, 22, 20, 17(−80, −40, 0, 20 °C) Metanool  30 Etüleenglükool  37 Furfuraal  42,0 Glütserool  41,2, 47, 42,5(0, 20, 25 °C) Vesi  88, 80,1, 55,3, 34,5(0, 20, 100, 200 °C) Nähtava valguse jaoks: 1,77 Vesinikfluoriidhape  83,6 (0 °C) Formamiid  84,0 (20 °C) Väävelhape  84–100(20–25 °C) Vesinikperoksiid  128 aq–60(−30–25 °C) Sinihape  158,0–2,3(0–21 °C) Titaandioksiid  86–173 Strontsiumtitanaat  310 Baarium-strontsiumtitanaat  500 Baariumtitanaat  1250 – 10 000(20–120 °C) Plii-tsirkonaattitanaat  500–6000 Conjugated polymers  1,8-6 kuni 100 000 Kaltsium-vasktitanaat  >250 000http://www.shef.ac.uk/ccl/research/ccto.html

Suhteline dielektriline läbitavus ehk keskkonna dielektriline läbitavus on dimensioonitu füüsikaline suurus, mis näitab, mitu korda on elektrivälja tugevus homogeenses materjalis väiksem väljatugevusest vaakumis.

Suhtelist dielektrilist läbitavus tähistatakse tavaliselt sümboliga ε. See on defineeritud järgmise valemi abil:

kus εa on konkreetse keskkonna absoluutne dielektriline läbitavus ja ε0 – vaakumi absoluutne dielektriline läbitavus.

Ajas muutuva elektrivälja juhul sõltub suhteline dielektriline läbitavus ka sagedusest. Sagedusest sõltuv dielektriline läbitavus on kompleksarvuline suurus, kusjuures dielektrilise läbitavuse argument kirjeldab faasinihkeid.

 Mõõtmine 

Kondensaatori mahtuvus on võrdeline (suhtelise) dielektrilise läbitavusega. Näiteks plaatkondensaatori mahtuvus avaldub kujul

kus S on kondensaatori ühe plaadi pindala, d – plaatidevaheline kaugus ja ε – plaatidevahelise dielektriku suhteline dielektriline läbitavus. Dielektriku vahetamisel muutub seega ka kondensaatori mahtuvus, kusjuures kehtib

kus C0 on sama (või samade mõõtmetega) kondensaatori mahtuvus juhul, kui plaatide vahel on vaakum. Kuna vaakumi tekitamine on keerukas, siis võib tundmatu läbitavusega dielektriku asendada materjaliga, mille suhteline läbitavus on meile teada (näiteks õhuga), sel juhul avaldub otsitav dielektriline läbitavus kujul

kus Cx on sama kondensaatori mahtuvus juhul, kui plaatide vahel on tuntud dielektrilise läbitavusega εx materjal.

 Murdumisnäitaja 

Keskkonna absoluutne murdumisnäitaja avaldub:

,

kus μ on keskkonna magnetiline läbitavus. Et enamiku ainete jaoks on μ väga lähedal 1-le, siis saab murdumisnäitajat suhtelise dielektrilise läbitavuse kaudu sageli üsna täpselt hinnata.

Vaata ka
 Dielektriline läbitavus
 Absoluutne dielektriline läbitavus
 Dielektriline vastuvõtlikkus

 Viited 

Kategooria:Elekter