ភាពជ្រាបនៃចរន្តអគ្គិសនី

ការអនុញ្ញាតអគ្គិសនីគឺជាតម្លៃដែលកំណត់លក្ខណៈ capacitance នៃ dielectric ដែលដាក់នៅចន្លោះចានរបស់ capacitor ។ ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថា capacitance នៃ capacitor ផ្ទះល្វែងអាស្រ័យលើទំហំនៃផ្ទៃនៃចាន (ទំហំធំនៃចាន, capacitance កាន់តែច្រើន) ចម្ងាយរវាងចានឬកម្រាស់នៃ dielectric នេះ។ ( dielectric កាន់តែក្រាស់ capacitance កាន់តែទាប) ក៏ដូចជានៅលើសម្ភារៈនៃ dielectric ដែលលក្ខណៈរបស់វាគឺ permeability អគ្គិសនី។

ជាលេខ ភាពជ្រាបនៃចរន្តអគ្គិសនីគឺស្មើនឹងសមាមាត្រនៃ capacitance នៃ capacitor ទៅ dielectric ណាមួយនៃ capacitor ខ្យល់ដូចគ្នា។ ដើម្បីបង្កើត capacitors បង្រួមវាចាំបាច់ដើម្បីប្រើ dielectrics ជាមួយ permeability អគ្គិសនីខ្ពស់។ ការអនុញ្ញាតអគ្គិសនីនៃ dielectrics ភាគច្រើនគឺឯកតាជាច្រើន។

នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា, dielectrics ជាមួយនឹង permeability អគ្គិសនីខ្ពស់និង ultrahigh ត្រូវបានទទួល។ ផ្នែកសំខាន់របស់ពួកគេគឺ rutile (ទីតានីញ៉ូមឌីអុកស៊ីត) ។

រូបភាពទី 1. ភាពជ្រាបនៃចរន្តអគ្គិសនីរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក

មុំការបាត់បង់ Dielectric

នៅក្នុងអត្ថបទ "Dielectrics" យើងបានវិភាគឧទាហរណ៍នៃការបញ្ចូល dielectric នៅក្នុងសៀគ្វីចរន្តផ្ទាល់និងជំនួស។ វាបានប្រែក្លាយថា dielectric ពិតប្រាកដនៅពេលដែលវាធ្វើការនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីដែលបង្កើតឡើងដោយវ៉ុលឆ្លាស់បញ្ចេញថាមពលកំដៅ។ ថាមពលដែលស្រូបចូលក្នុងករណីនេះត្រូវបានគេហៅថាការបាត់បង់ dielectric ។នៅក្នុងអត្ថបទ "សៀគ្វី AC ដែលមាន capacitance" វានឹងត្រូវបានបង្ហាញថានៅក្នុង dielectric ដ៏ល្អ ចរន្ត capacitive ដឹកនាំវ៉ុលដោយមុំតិចជាង 90 °។ នៅក្នុង dielectric ពិតប្រាកដ ចរន្ត capacitive ដឹកនាំវ៉ុលដោយមុំតិចជាង 90 °។ ការថយចុះនៃមុំត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយចរន្តលេចធ្លាយបើមិនដូច្នេះទេគេហៅថាចរន្តចរន្ត។

ភាពខុសគ្នារវាង 90° និងមុំផ្លាស់ប្តូររវាងវ៉ុល និងចរន្តដែលហូរក្នុងសៀគ្វីជាមួយ dielectric ពិតប្រាកដត្រូវបានគេហៅថា dielectric loss angle ឬ loss angle ហើយត្រូវបានតំណាង δ (delta) ។ ជាញឹកញាប់ មិនមែនមុំខ្លួនឯងត្រូវបានកំណត់ទេ ប៉ុន្តែតង់សង់នៃមុំនេះ -tg δ

វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថាការបាត់បង់ dielectric គឺសមាមាត្រទៅនឹងការេនៃវ៉ុល, ប្រេកង់ AC, capacitance capacitor និង dielectric តង់សង់ការបាត់បង់។

ដូច្នេះ តង់សង់ការបាត់បង់ dielectric ធំជាង tan δ ការបាត់បង់ថាមពលកាន់តែច្រើននៅក្នុង dielectric សម្ភារៈ dielectric កាន់តែអាក្រក់។ សម្ភារៈដែលមាន tg δ (តាមលំដាប់នៃ 0.08 - 0.1 ឬច្រើនជាងនេះ) គឺជាអ៊ីសូឡង់ខ្សោយ។ សម្ភារៈដែលមាន tg δ (តាមលំដាប់នៃ 0.0001) គឺជាអ៊ីសូឡង់ល្អ។

មេរៀនទី ១៩

1. ធម្មជាតិនៃចរន្តអគ្គិសនីនៃ dielectrics ឧស្ម័ន រាវ និងរឹង

ថេរ dielectric

ការអនុញ្ញាតដែលទាក់ទង, ឬ ការអនុញ្ញាត εគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រអគ្គិសនីម៉ាក្រូស្កូបដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៃ dielectric ។ ថេរ dielectricε លក្ខណៈបរិមាណកំណត់លក្ខណៈសមត្ថភាពនៃ dielectric ក្នុងការ polarize នៅក្នុងវាលអគ្គិសនីមួយ និងក៏វាយតម្លៃកម្រិតនៃបន្ទាត់រាងប៉ូលរបស់វា; ε គឺជាថេរនៃវត្ថុធាតុ dielectric នៅសីតុណ្ហភាព និងប្រេកង់ដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃតង់ស្យុងអគ្គិសនី ហើយបង្ហាញពីចំនួនដងនៃបន្ទុករបស់ capacitor ជាមួយ dielectric គឺធំជាងការចោទប្រកាន់របស់ capacitor ដែលមានទំហំដូចគ្នាជាមួយនឹង vacuum ។

ថេរ dielectric កំណត់តម្លៃនៃ capacitance អគ្គិសនីនៃផលិតផល (capacitor, អ៊ីសូឡង់ខ្សែ។ ល។ ) ។ សម្រាប់ capacitor ផ្ទះល្វែង ជាមួយ,Ф ត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត (1)

ដែល S ជាតំបន់នៃអេឡិចត្រូតវាស់, m 2 ; h គឺជាកម្រាស់នៃ dielectric, m វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបមន្ត (1) ដែលតម្លៃកាន់តែច្រើន ε dielectric ដែលត្រូវបានប្រើ, capacitance កាន់តែច្រើននៃ capacitor ដែលមានវិមាត្រដូចគ្នា។ នៅក្នុងវេន capacitance អគ្គិសនី C គឺជាមេគុណសមាមាត្ររវាងបន្ទុកលើផ្ទៃ QK, capacitor បង្គរ, និងវ៉ុលអគ្គិសនីបានអនុវត្តទៅវា។

បង្វិល U(2):

ពីរូបមន្ត (2) វាធ្វើតាមថាបន្ទុកអគ្គីសនី QK,បង្គរដោយ capacitor គឺសមាមាត្រទៅនឹងតម្លៃ ε ឌីអេឡិចត្រិច។ ការដឹង QKវិមាត្រ igeometric នៃ capacitor អ្នកអាចកំណត់ ε សម្ភារៈ dielectric សម្រាប់វ៉ុលដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

ពិចារណាយន្តការនៃការបង្កើតបន្ទុក QKនៅលើអេឡិចត្រូតនៃ capacitor ជាមួយ dielectric និងអ្វីដែលសមាសធាតុបង្កើតបន្ទុកនេះ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះយើងយក capacitors ផ្ទះល្វែងពីរនៃវិមាត្រធរណីមាត្រដូចគ្នា: មួយជាមួយកន្លែងទំនេរមួយ, មួយផ្សេងទៀតជាមួយនឹងចន្លោះ interelectrode ពោរពេញទៅដោយ dielectric និងអនុវត្តវ៉ុលដូចគ្នាទៅឱ្យពួកគេ។ យូ(រូបទី 1) ។ ការចោទប្រកាន់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើអេឡិចត្រូតនៃ capacitor ដំបូង Q0នៅលើអេឡិចត្រូតទីពីរ - QK. នៅក្នុងវេន, គិតថ្លៃ QKគឺជាផលបូកនៃការចោទប្រកាន់ Q0និង សំណួរ(3):

គិតថ្លៃ សំណួរ 0 ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយវាលខាងក្រៅ E0 ដោយការប្រមូលផ្តុំបន្ទុកខាងក្រៅនៅលើអេឡិចត្រូតនៃ capacitor ជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេផ្ទៃ σ 0 ។ សំណួរ- នេះគឺជាបន្ទុកបន្ថែមលើអេឡិចត្រូតនៃ capacitor ដែលបង្កើតឡើងដោយប្រភពតង់ស្យុងអគ្គិសនីដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ការចោទប្រកាន់ដែលបានចងបង្កើតនៅលើផ្ទៃនៃ dielectric នេះ។

នៅក្នុង dielectric polarized ឯកសណ្ឋាន, បន្ទុក សំណួរត្រូវគ្នាទៅនឹងដង់ស៊ីតេផ្ទៃនៃបន្ទុក σ ។ ការចោទប្រកាន់ σ បង្កើតជាវាល E sz ដែលដឹកនាំទល់មុខនឹងវាល E O ។

ភាពអនុញ្ញាតនៃ dielectric ដែលត្រូវបានពិចារណាអាចត្រូវបានតំណាងជាសមាមាត្របន្ទុក QK capacitor បំពេញដោយ dielectric ដើម្បីសាក Q0 capacitor ដូចគ្នាជាមួយ vacuum (3):

ពីរូបមន្ត (៣) វាធ្វើតាមការអនុញ្ញាត ε - តម្លៃគឺគ្មានវិមាត្រ ហើយសម្រាប់ dielectric ណាមួយវាធំជាងការរួបរួម។ ក្នុងករណីខ្វះចន្លោះ ε = 1. ពីឧទាហរណ៍ដែលបានពិចារណាផងដែរ។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាដង់ស៊ីតេបន្ទុកនៅលើអេឡិចត្រូតនៃ capacitor ជាមួយ dielectric មួយនៅក្នុង ε ដងធំជាងដង់ស៊ីតេនៃបន្ទុកនៅលើអេឡិចត្រូតនៃ capacitor ដោយខ្វះចន្លោះ ហើយអាំងតង់ស៊ីតេនៅវ៉ុលដូចគ្នាសម្រាប់ទាំងពីរ

capacitors របស់ពួកគេគឺដូចគ្នា ហើយអាស្រ័យតែលើទំហំនៃវ៉ុលប៉ុណ្ណោះ។ យូនិងចម្ងាយរវាងអេឡិចត្រូត (E = U/h) ។

បន្ថែមពីលើការអនុញ្ញាតដែលទាក់ទង ε បែងចែក ការអនុញ្ញាតដាច់ខាតε a, f/m, (4)

ដែលមិនមានអត្ថន័យរូបវន្ត និងត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងវិស្វកម្មអគ្គិសនី។

ការផ្លាស់ប្តូរដែលទាក់ទងនៃ permittivity εr ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 1 K ត្រូវបានគេហៅថាមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃ permittivity ។

TKε = 1/ εr d εr/dT K-1 សម្រាប់ខ្យល់នៅ 20°C TKεr = -2.10-6K-

ភាពចាស់នៃអគ្គីសនីនៅក្នុង ferroelectrics ត្រូវបានបង្ហាញថាជាការថយចុះនៃεrជាមួយនឹងពេលវេលា។ ហេតុផលគឺការរៀបចំឡើងវិញនៃដែន។

ការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងជាពិសេសនៅក្នុង permittivity ជាមួយនឹងពេលវេលាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅសីតុណ្ហភាពនៅជិតចំណុច Curie ។ កំដៅ ferroelectrics ទៅសីតុណ្ហភាពខាងលើចំណុច Curie និងការត្រជាក់ជាបន្តបន្ទាប់ត្រឡប់εr ទៅតម្លៃពីមុនរបស់វា។ ការស្ដារឡើងវិញដូចគ្នានៃ dielectric permittivity អាចត្រូវបានអនុវត្តដោយការបញ្ចោញ ferroelectric ទៅវាលអគ្គិសនីនៃកម្លាំងកើនឡើង។

សម្រាប់ dielectrics ស្មុគ្រស្មាញ - ល្បាយមេកានិចនៃសមាសភាគពីរដែលមានεrផ្សេងគ្នានៅក្នុងការប៉ាន់ប្រមាណដំបូង: εrx = θ1 εr1x θ εr2x ដែល θ គឺជាកំហាប់បរិមាណនៃសមាសធាតុល្បាយ εr គឺជាការអនុញ្ញាតដែលទាក់ទងនៃសមាសធាតុល្បាយ។

Dielectric polarization អាចបណ្តាលមកពី: បន្ទុកមេកានិច (piezopolarization in piezoelectrics); កំដៅ (pyropolarization នៅក្នុង pyroelectrics); ពន្លឺ (photopolarization) ។

ស្ថានភាពប៉ូលនៃ dielectric នៅក្នុងវាលអគ្គិសនី E ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចរន្តអគ្គិសនីក្នុងមួយឯកតាបរិមាណប៉ូល័រ Р, C/m2 ដែលទាក់ទងទៅនឹងការអនុញ្ញាតដែលទាក់ទងរបស់វា ឧ: Р = e0 (ឧ - 1)Е ដែល e0 = 8.85∙10-12 F / m ។ ផលិតផល e0∙eg =e, F/m ត្រូវបានគេហៅថាការអនុញ្ញាតដាច់ខាត។ នៅក្នុង dielectrics ឧស្ម័ន, ឧ, ខុសគ្នាតិចតួចពី 1.0, នៅក្នុងរាវដែលមិនមែនជាប៉ូលនិងរឹងវាឈានដល់ 1.5 - 3.0, នៅក្នុងរាងប៉ូលវាមានតម្លៃធំ; នៅក្នុងគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុងឧ - 5-MO ហើយចំពោះអ្នកដែលមានបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ perovskite វាឈានដល់ 200; នៅក្នុង ferroelectrics ឧ - 103 និងច្រើនទៀត។

នៅក្នុង nonpolar dielectrics, ឧ. ការថយចុះបន្តិចជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព, នៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូររាងប៉ូលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងភាពលេចធ្លោនៃបន្ទាត់រាងប៉ូលមួយឬប្រភេទផ្សេងទៀត, នៅក្នុងគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុងកើនឡើង, នៅក្នុង ferroelectrics មួយចំនួននៅសីតុណ្ហភាព Curie វាឈានដល់ 104 និងច្រើនជាងនេះ។ ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព ឧ. ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយមេគុណសីតុណ្ហភាព។ សម្រាប់ dielectrics រាងប៉ូល លក្ខណៈពិសេសលក្ខណៈគឺការថយចុះឧទាហរណ៍នៅក្នុងជួរប្រេកង់ ដែលពេលវេលា t សម្រាប់ polarization គឺស្របជាមួយ T/2 ។

ព័ត៌មានស្រដៀងគ្នា។

កម្រិតនៃ polarizability នៃសារធាតុមួយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃពិសេសដែលត្រូវបានគេហៅថាថេរ dielectric ។ ចូរយើងពិចារណាថាតើតម្លៃនេះជាអ្វី។

ចូរយើងសន្មត់ថាអាំងតង់ស៊ីតេនៃវាលឯកសណ្ឋានរវាងចានសាកពីរនៅក្នុងកន្លែងទំនេរគឺស្មើនឹង E₀។ ឥឡូវនេះសូមបំពេញចន្លោះរវាងពួកវាជាមួយ dielectric ណាមួយ។ ដែលលេចឡើងនៅព្រំដែនរវាង dielectric និង conductor ដោយសារតែបន្ទាត់រាងប៉ូលរបស់វាធ្វើឱ្យអព្យាក្រឹតផ្នែកខ្លះនៃឥទ្ធិពលនៃការចោទប្រកាន់នៅលើចាន។ អាំងតង់ស៊ីតេ E នៃវាលនេះនឹងក្លាយទៅជាតិចជាងអាំងតង់ស៊ីតេ E₀ ។

បទពិសោធន៍បង្ហាញថានៅពេលដែលគម្លាតរវាងចានត្រូវបានបំពេញជាបន្តបន្ទាប់ដោយ dielectrics ស្មើគ្នា ទំហំនៃកម្លាំងវាលនឹងខុសគ្នា។ ដូច្នេះការដឹងពីសមាមាត្រនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនីរវាងចាននៅក្នុងការអវត្ដមាននៃ dielectric E₀ និងនៅក្នុងវត្តមាននៃ dielectric E មួយអាចកំណត់ polarizability របស់ខ្លួនពោលគឺឧ។ ថេរ dielectric របស់វា។ តម្លៃនេះជាធម្មតាត្រូវបានតំណាងដោយអក្សរក្រិក ԑ (epsilon) ។ ដូច្នេះ គេអាចសរសេរថាៈ

dielectric permittivity បង្ហាញចំនួនដងនៃការចោទប្រកាន់ទាំងនេះនៅក្នុង dielectric (ដូចគ្នា) នឹងតិចជាងនៅក្នុងខ្វះចន្លោះ។

ការថយចុះនៃកម្លាំងនៃអន្តរកម្មរវាងការចោទប្រកាន់ត្រូវបានបង្កឡើងដោយដំណើរការនៃបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃឧបករណ៍ផ្ទុក។ នៅក្នុងវាលអគ្គីសនីអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមនិងម៉ូលេគុលថយចុះទាក់ទងនឹងអ៊ីយ៉ុងហើយ T.e. ម៉ូលេគុលទាំងនោះដែលមានពេល dipole ផ្ទាល់របស់ពួកគេ (ជាពិសេស ម៉ូលេគុលទឹក) តម្រង់ទិសខ្លួនឯងនៅក្នុងវាលអគ្គិសនី។ គ្រាទាំងនេះបង្កើតវាលអគ្គីសនីផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេដែលប្រឆាំងនឹងវាលដែលបណ្តាលឱ្យពួកគេលេចឡើង។ ជាលទ្ធផលវាលអគ្គីសនីសរុបមានការថយចុះ។ នៅក្នុងវាលតូចៗ បាតុភូតនេះត្រូវបានពិពណ៌នាដោយប្រើគោលគំនិតនៃការអនុញ្ញាត។

ខាង​ក្រោម​នេះ​គឺ​ជា​ការ​អនុញ្ញាត​ក្នុង​ការ​ខ្វះ​ចន្លោះ​នៃ​សារធាតុ​ផ្សេងៗ៖

អាកាស………………………………….១.០០០៦

ប៉ារ៉ាហ្វីន……………………………….២

Plexiglas (plexiglass) …… 3-4

អ៊ីបូនីត…………………………………… ៤

ប៉សឺឡែន…………………………………….៧

កញ្ចក់………………………………..៤-៧

មីកា……………………………...៤-៥

សូត្រធម្មជាតិ........... ៤-៥

ផ្ទាំងសិលា...........................៦-៧

អំពិល……………………………………… ១២.៨

ទឹក…………………………………….៨១

តម្លៃទាំងនេះនៃថេរ dielectric នៃសារធាតុសំដៅទៅលើសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញក្នុងចន្លោះ 18-20 ° C ។ ដូច្នេះភាពអនុញ្ញាតនៃអង្គធាតុរឹងប្រែប្រួលបន្តិចជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព លើកលែងតែ ferroelectrics ។

ផ្ទុយទៅវិញនៅក្នុងឧស្ម័នវាថយចុះដោយសារតែការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពនិងការកើនឡើងដោយសារតែការកើនឡើងនៃសម្ពាធ។ នៅក្នុងការអនុវត្តវាត្រូវបានយកជាឯកតា។

ភាពមិនបរិសុទ្ធក្នុងបរិមាណតិចតួចមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើកម្រិតនៃថេរ dielectric នៃសារធាតុរាវ។

ប្រសិនបើការគិតថ្លៃចំណុចបំពានពីរត្រូវបានដាក់ក្នុង dielectric នោះកម្លាំងវាលដែលបង្កើតឡើងដោយការចោទប្រកាន់នីមួយៗនៅទីតាំងនៃបន្ទុកផ្សេងទៀតថយចុះ ԑ ដង។ វាកើតឡើងពីនេះដែលថាកម្លាំងដែលការចោទប្រកាន់ទាំងនេះមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកក៏តិចជាងច្រើនដងដែរ។ ដូច្នេះសម្រាប់ការចោទប្រកាន់ដែលដាក់ក្នុង dielectric វាត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយរូបមន្ត:

F = (q₁q₂)/(4πԑₐr²),

ដែល F គឺជាកម្លាំងអន្តរកម្ម q₁ និង q₂ គឺជាទំហំនៃបន្ទុក ԑ គឺជាភាពអនុញ្ញាតដាច់ខាតនៃឧបករណ៍ផ្ទុក r គឺជាចម្ងាយរវាងការចោទប្រកាន់។

តម្លៃនៃ ԑ អាចត្រូវបានបង្ហាញជាលេខនៅក្នុងឯកតាដែលទាក់ទង (ទាក់ទងទៅនឹងតម្លៃនៃការអនុញ្ញាតដាច់ខាតនៃចន្លោះទំនេរ ԑ₀) ។ តម្លៃ ԑ = ԑₐ/ԑ₀ ត្រូវបានគេហៅថាការអនុញ្ញាតដែលទាក់ទង។ វាបង្ហាញថាតើអន្តរកម្មរវាងការចោទប្រកាន់ប៉ុន្មានដងនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកដូចគ្នាគ្មានកំណត់គឺខ្សោយជាងនៅទំនេរ។ ԑ = ԑₐ/ԑ₀ ជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាការអនុញ្ញាតស្មុគស្មាញ។ តម្លៃជាលេខនៃបរិមាណ ԑ₀ ក៏ដូចជាវិមាត្ររបស់វា អាស្រ័យលើប្រព័ន្ធនៃគ្រឿងត្រូវបានជ្រើសរើស។ ហើយតម្លៃនៃ ԑ មិនអាស្រ័យទេ។ ដូច្នេះនៅក្នុងប្រព័ន្ធ CGSE ԑ₀ = 1 (នេះគឺជាឯកតាមូលដ្ឋានទី 4); នៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI ការអនុញ្ញាតសុញ្ញកាសត្រូវបានបង្ហាញជា៖

ԑ₀ = 1/(4π˖9˖10⁹) farad/meter = 8.85˖10⁻¹² f/m (ក្នុងប្រព័ន្ធនេះ ԑ₀ គឺជាបរិមាណដែលទទួលបាន)។

DIELECTRIC PERMITTIVITY តម្លៃនៃε ដែលកំណត់លក្ខណៈប៉ូលនៃ dielectrics ក្រោមឥទ្ធិពលនៃវាលអគ្គិសនីនៃកម្លាំង E. ថេរ dielectric ត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងច្បាប់ Coulomb ជាបរិមាណដែលបង្ហាញពីចំនួនដងនៃកម្លាំងនៃអន្តរកម្មនៃការគិតថ្លៃពីរដោយឥតគិតថ្លៃក្នុងមួយ dielectric គឺតិចជាងនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ។ ការចុះខ្សោយនៃអន្តរកម្មកើតឡើងដោយសារតែការពិនិត្យមើលការគិតថ្លៃដោយឥតគិតថ្លៃដោយការគិតប្រាក់ដែលបានចងក្រងជាលទ្ធផលនៃបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃឧបករណ៍ផ្ទុក។ ការចោទប្រកាន់ដែលជាប់ទាក់ទងកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការចែកចាយឡើងវិញនៃទំហំមីក្រូទស្សន៍នៃការចោទប្រកាន់ (អេឡិចត្រុង អ៊ីយ៉ុង) នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកអព្យាក្រឹតអគ្គិសនីទាំងមូល។

ទំនាក់ទំនងរវាងវ៉ិចទ័រប៉ូល័រ P, កម្លាំងវាលអគ្គិសនី E និងចរន្តអគ្គិសនី D នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកអ៊ីសូត្រូពិកនៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI នៃគ្រឿងមានទម្រង់៖

ដែល ε 0 គឺជាថេរអគ្គិសនី។ dielectric permittivity εអាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធនិងសមាសធាតុគីមីនៃសារធាតុក៏ដូចជាសម្ពាធសីតុណ្ហភាពនិងលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅផ្សេងទៀត (តារាង) ។

សម្រាប់ឧស្ម័ន តម្លៃរបស់វាគឺជិត 1 សម្រាប់វត្ថុរាវ និងសារធាតុរឹង វាប្រែប្រួលពីច្រើនឯកតាទៅរាប់សិប សម្រាប់ ferroelectric វាអាចឡើងដល់ 10 4 ។ ការរីករាលដាលបែបនេះនៅក្នុងតម្លៃនៃ ε គឺដោយសារតែយន្តការបន្ទាត់រាងប៉ូលផ្សេងគ្នាដែលកើតឡើងនៅក្នុង dielectrics ផ្សេងគ្នា។

ទ្រឹស្តីមីក្រូទស្សន៍បុរាណនាំទៅរកការបញ្ចេញមតិប្រហាក់ប្រហែលសម្រាប់ការអនុញ្ញាតនៃ dielectrics nonpolar:

ដែល n i គឺជាកំហាប់នៃប្រភេទ i-th នៃអាតូម អ៊ីយ៉ុង ឬម៉ូលេគុល α i គឺជាភាពប៉ូលរបស់ពួកវា β i គឺជាអ្វីដែលគេហៅថា កត្តាវាលខាងក្នុង ដោយសារលក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់ ឬសារធាតុ។ សម្រាប់ dielectrics ភាគច្រើនដែលមាន permittivity ចាប់ពី 2-8, β = 1/3 ។ ជាធម្មតា permittivity គឺអនុវត្តដោយឯករាជ្យពីទំហំនៃវាលអគ្គិសនីដែលបានអនុវត្តរហូតដល់ការបំបែកអគ្គិសនីនៃ dielectric នេះ។ តម្លៃខ្ពស់នៃεនៃអុកស៊ីដលោហៈមួយចំនួននិងសមាសធាតុផ្សេងទៀតគឺដោយសារតែលក្ខណៈពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេដែលអនុញ្ញាតឱ្យនៅក្រោមសកម្មភាពនៃវាល E ការផ្លាស់ទីលំនៅរួមនៃ sublattices នៃអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាននិងអវិជ្ជមានក្នុងទិសដៅផ្ទុយនិង ការបង្កើតបន្ទុកសំខាន់នៅព្រំដែនគ្រីស្តាល់។

ដំណើរការនៃ dielectric polarization នៅពេលដែលវាលអគ្គិសនីត្រូវបានអនុវត្តមិនអភិវឌ្ឍភ្លាមៗនោះទេប៉ុន្តែក្នុងរយៈពេលជាក់លាក់មួយτ (ពេលវេលាសម្រាក) ។ ប្រសិនបើវាល E ផ្លាស់ប្តូរពេលវេលា t យោងទៅតាមច្បាប់អាម៉ូនិកដែលមានប្រេកង់ωនោះប៉ូលនៃឌីអេឡិចត្រិចមិនមានពេលវេលាដើម្បីធ្វើតាមវាទេហើយភាពខុសគ្នាដំណាក់កាល δ លេចឡើងរវាងលំយោល P និង E ។ នៅពេលពិពណ៌នាអំពីលំយោល P និង E ដោយវិធីសាស្ត្រនៃទំហំស្មុគស្មាញ ភាពអនុញ្ញាតត្រូវបានតំណាងដោយតម្លៃស្មុគស្មាញ៖

ε = ε' + ខ្ញុំε",

លើសពីនេះទៅទៀត ε ' និង ε " អាស្រ័យលើ ω និង τ ហើយសមាមាត្រ ε "/ε' = tg δ កំណត់ការខាតបង់ dielectric នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុក។ ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល δ អាស្រ័យលើសមាមាត្រ τ និងរយៈពេលវាល Т = 2π/ω ។ នៅ τ<< Т (ω<< 1/τ, низкие частоты) направление Р изменяется практически одновременно с Е, т. е. δ → 0 (механизм поляризации «включён»). Соответствующее значение ε’ обозначают ε (0) . При τ >> T (ប្រេកង់ខ្ពស់) បន្ទាត់រាងប៉ូលមិនរក្សាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង Ε, δ → π និង ε' ក្នុងករណីនេះតំណាងឱ្យ ε (∞) (យន្តការបន្ទាត់រាងប៉ូលគឺ "បិទ") ។ វាច្បាស់ណាស់ថា ε (0) > ε (∞) ហើយនៅក្នុងវាលឆ្លាស់គ្នា permittivity ប្រែទៅជាមុខងារនៃ ω ។ នៅជិត ω = l/τ, ε' ផ្លាស់ប្តូរពី ε (0) ទៅ ε (∞) (តំបន់បែកខ្ញែក) ហើយការពឹងផ្អែក tgδ(ω) ឆ្លងកាត់អតិបរមា។

ធម្មជាតិនៃការពឹងផ្អែក ε'(ω) និង tgδ(ω) នៅក្នុងតំបន់បែកខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានកំណត់ដោយយន្តការប៉ូល។ នៅក្នុងករណីនៃប៉ូលអ៊ីយ៉ុង និងអេឡិចត្រូលីសជាមួយនឹងការផ្លាស់ទីលំនៅយឺតនៃការចោទប្រកាន់ជាប់គ្នា ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង P(t) ជាមួយនឹងការដាក់បញ្ចូលជាជំហានៗនៃវាល E មានចរិតលក្ខណៈនៃលំយោលសើម ហើយការពឹងផ្អែក ε'(ω) និង tgδ(ω ) ត្រូវបានគេហៅថា resonant ។ នៅក្នុងករណីនៃការតំរង់ទិសបន្ទាត់រាងប៉ូល ការបង្កើត P(t) គឺជាអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល ហើយការពឹងផ្អែក ε'(ω) និង tgδ(ω) ត្រូវបានគេហៅថាការសំរាកលំហែ។

វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការវាស់ស្ទង់ dielectric polarization គឺផ្អែកលើបាតុភូតនៃអន្តរកម្មនៃវាលអេឡិចត្រូមួយជាមួយនឹងពេលវេលា dipole អគ្គិសនីនៃភាគល្អិតនៃរូបធាតុ និងមានភាពខុសប្លែកគ្នាសម្រាប់ប្រេកង់ផ្សេងៗគ្នា។ ភាគច្រើននៃវិធីសាស្រ្តនៅ ω ≤ 10 8 Hz គឺផ្អែកលើដំណើរការនៃការសាកថ្ម និងការបញ្ចេញ capacitor វាស់ដែលពោរពេញទៅដោយ dielectric ដែលបានស៊ើបអង្កេត។ នៅប្រេកង់ខ្ពស់ជាងមុន ការណែនាំរលក សំឡេងរោទ៍ ពហុហ្វ្រេកង់ និងវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀតត្រូវបានប្រើប្រាស់។

នៅក្នុង dielectrics មួយចំនួនឧទាហរណ៍ ferroelectrics ទំនាក់ទំនងសមាមាត្ររវាង P និង Ε [P = ε 0 (ε – 1)E] ហើយជាលទ្ធផលរវាង D និង E ត្រូវបានរំលោភសូម្បីតែនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីធម្មតាដែលសម្រេចបានក្នុងការអនុវត្ត។ ជាផ្លូវការ នេះត្រូវបានពិពណ៌នាថាជាការពឹងផ្អែក ε(Ε) ≠ const ។ ក្នុងករណីនេះ លក្ខណៈអគ្គិសនីដ៏សំខាន់នៃ dielectric គឺការអនុញ្ញាតឌីផេរ៉ង់ស្យែល៖

នៅក្នុង dielectrics ដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ តម្លៃនៃ ε diff ជាធម្មតាត្រូវបានវាស់នៅក្នុងវាលឆ្លាស់គ្នាខ្សោយជាមួយនឹងការដាក់ដំណាលគ្នានៃវាលថេរដ៏រឹងមាំ ហើយសមាសធាតុអថេរε diff ត្រូវបានគេហៅថា permittivity បញ្ច្រាស។

ពន្លឺ។ មើលនៅ st ។ ឌីអេឡិចត្រិច។

ថេរឌីអេឡិចត្រិច (ថេរ dielectric) គឺជាបរិមាណរូបវន្តដែលកំណត់លក្ខណៈសមត្ថភាពនៃសារធាតុដើម្បីកាត់បន្ថយកម្លាំងនៃអន្តរកម្មអគ្គិសនីនៅក្នុងសារធាតុនេះបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការខ្វះចន្លោះ។ ដូច្នេះ D. p. បង្ហាញពីចំនួនដងនៃកម្លាំងនៃអន្តរកម្មអគ្គិសនីនៅក្នុងរូបធាតុគឺតិចជាងនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ។

D. p. - លក្ខណៈដែលអាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុ dielectric ។ អេឡិចត្រុង អ៊ីយ៉ុង អាតូម ម៉ូលេគុល ឬផ្នែកនីមួយៗរបស់វា និងផ្នែកធំជាងនៃសារធាតុណាមួយនៅក្នុងវាលអគ្គិសនីត្រូវបានប៉ូលា (សូមមើល Polarization) ដែលនាំឱ្យមានអព្យាក្រឹតភាពផ្នែកខ្លះនៃវាលអគ្គិសនីខាងក្រៅ។ ប្រសិនបើប្រេកង់នៃវាលអគ្គីសនីគឺស្របនឹងពេលវេលាប៉ូលនៃសារធាតុ នោះនៅក្នុងជួរប្រេកង់ជាក់លាក់មួយមានការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិតបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ពោលគឺការពឹងផ្អែកនៃទំហំរបស់វាទៅលើប្រេកង់ (សូមមើលការបែកខ្ញែក)។ DP នៃសារធាតុមួយអាស្រ័យទាំងលើលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃអាតូម និងម៉ូលេគុល និងលើការរៀបចំទៅវិញទៅមក ពោលគឺលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុ។ ដូច្នេះនិយមន័យនៃ D. p. ឬការផ្លាស់ប្តូររបស់វាអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌជុំវិញត្រូវបានប្រើក្នុងការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុមួយ និងជាពិសេសជាលិកាផ្សេងៗនៃរាងកាយ (សូមមើល ចរន្តអគ្គិសនីនៃប្រព័ន្ធជីវសាស្រ្ត)។

សារធាតុផ្សេងគ្នា (dielectrics) អាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធនិងស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំរបស់វាមានតម្លៃខុសគ្នានៃ D. p. (តារាង) ។

តុ។ តម្លៃនៃការអនុញ្ញាតនៃសារធាតុមួយចំនួន

សារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់ជីវវេជ្ជសាស្ត្រ ការស្រាវជ្រាវគឺការសិក្សារបស់ D. និង។ នៅក្នុងសារធាតុរាវប៉ូល។ អ្នកតំណាងធម្មតារបស់ពួកគេគឺទឹកដែលមានឌីប៉ូលដែលត្រូវបានតម្រង់ទិសនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីដោយសារតែអន្តរកម្មរវាងការចោទប្រកាន់នៃឌីប៉ូលនិងវាលដែលនាំទៅដល់រូបរាងនៃឌីប៉ូលឬបន្ទាត់រាងប៉ូលទិស។ តម្លៃខ្ពស់នៃ D. p. នៃទឹក (80 នៅ t ° 20 °) កំណត់កម្រិតខ្ពស់នៃការ dissociation នៅក្នុងវានៃសារធាតុគីមីផ្សេងៗ។ សារធាតុ និងការរលាយល្អនៃអំបិល to-t មូលដ្ឋាន និងសមាសធាតុផ្សេងទៀត (សូមមើល Dissociation, Electrolytes)។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់អេឡិចត្រូលីតក្នុងទឹក តម្លៃនៃ DP របស់វាថយចុះ (ឧទាហរណ៍សម្រាប់អេឡិចត្រូលីត monovalent DP នៃទឹកថយចុះមួយជាមួយនឹងការកើនឡើងកំហាប់អំបិល 0.1 M) ។

biol ភាគច្រើន វត្ថុជាកម្មសិទ្ធិរបស់ dielectrics ចម្រុះ។ នៅអន្តរកម្មនៃអ៊ីយ៉ុង biol វត្ថុដែលមានបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃវាលអគ្គិសនីនៃព្រំដែននៃផ្នែកមានតម្លៃសំខាន់ (សូមមើល។ ភ្នាសជីវសាស្រ្ត) ។ ក្នុងករណីនេះទំហំនៃប៉ូលឡារីសគឺធំជាង ប្រេកង់នៃវាលអគ្គីសនីកាន់តែទាប។ ចាប់តាំងពីបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃចំណុចប្រទាក់ biol វត្ថុអាស្រ័យលើភាពជ្រាបចូលរបស់ពួកគេ (សូមមើល) សម្រាប់អ៊ីយ៉ុងវាច្បាស់ណាស់ថា D. p. ដែលមានប្រសិទ្ធភាពត្រូវបានកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយដោយស្ថានភាពនៃភ្នាស។

ចាប់តាំងពីការប៉ូលនៃវត្ថុខុសធម្មតាដ៏ស្មុគស្មាញដូចជាវត្ថុជីវសាស្រ្តមានលក្ខណៈខុសគ្នា (ការប្រមូលផ្តុំ ម៉ាក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ ការតំរង់ទិស អ៊ីយ៉ុង អេឡិចត្រូនិច។ បានបង្ហាញយ៉ាងមុតមាំ។ តាមធម្មតា មានបីផ្នែកនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃ D. p.: ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយអាល់ហ្វា (នៅប្រេកង់រហូតដល់ 1 kHz) ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយបេតា (ប្រេកង់ពីច្រើន kHz ទៅរាប់សិប MHz) និងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយហ្គាម៉ា (ប្រេកង់លើសពី 10 9 Hz); នៅក្នុង biol វត្ថុជាធម្មតាមិនមានព្រំដែនច្បាស់លាស់រវាងតំបន់នៃការបែកខ្ញែកទេ។

នៅមុខងារ deterioration funkts, states biol, object D. ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃធាតុនៅប្រេកង់ទាបថយចុះរហូតដល់ការបាត់ខ្លួនពេញលេញ (នៅពេលស្លាប់ជាលិកា)។ នៅប្រេកង់ខ្ពស់ ទំហំនៃ D. p. មិនផ្លាស់ប្តូរខ្លាំងនោះទេ។

D.p. ត្រូវបានវាស់លើជួរប្រេកង់ធំទូលាយ ហើយអាស្រ័យលើជួរប្រេកង់ វិធីសាស្ត្រនៃការវាស់វែងក៏ផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងផងដែរ។ នៅប្រេកង់នៃចរន្តអគ្គិសនីតិចជាង 1 Hz ការវាស់វែងត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនៃការសាកថ្មឬការបញ្ចេញ capacitor ដែលពោរពេញទៅដោយសារធាតុសាកល្បង។ ដោយដឹងពីភាពអាស្រ័យនៃការបញ្ចូលថ្មឬចរន្តឆក់ទាន់ពេលវេលាវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់មិនត្រឹមតែតម្លៃនៃ capacitance អគ្គិសនីនៃ capacitor ប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងការបាត់បង់នៅក្នុងវាផងដែរ។ នៅប្រេកង់ពី 1 ដល់ 3 10 8 Hz សម្រាប់ការវាស់វែងរបស់ D. និង។ វិធីសាស្រ្ត resonance និងស្ពានពិសេសត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីស៊ើបអង្កេតយ៉ាងទូលំទូលាយនូវការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង D. នៃសារធាតុផ្សេងៗតាមរបៀបពេញលេញ និងចម្រុះបំផុត។

នៅក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ - ប៊ីល ការស្រាវជ្រាវភាគច្រើនប្រើស្ពានស៊ីមេទ្រីនៃចរន្តឆ្លាស់ជាមួយនឹងការអានដោយផ្ទាល់នៃទំហំដែលបានវាស់។

គន្ថនិទ្ទេស៖កំដៅប្រេកង់ខ្ពស់នៃ dielectrics និង semiconductors, ed ។ A.V. Netushila, M. - អិល., ១៩៥៩, គន្ថនិទ្ទេស; ជាមួយនឹង edunov B. I. និង Fran to-K និង me-n នៃ e c to និង y D. A. Dielectric ថេរនៃវត្ថុជីវសាស្រ្ត Usp ។ រាងកាយ វិទ្យាសាស្រ្ត, លេខ 79, គ។ 4, ទំ។ ៦១៧, ១៩៦៣, គន្ថនិទ្ទេស; អេឡិចត្រូនិក និង cybernetics ក្នុងជីវវិទ្យា និងវេជ្ជសាស្ត្រ, trans ។ ពីភាសាអង់គ្លេស, ed ។ P.K. Anokhin, ទំ។ 71, M. , 1963, bibliogr ។ អេមអេហ្វ. រង្វាស់ Dielectric, trans ។ ពីអាល្លឺម៉ង់។, M., 1967, bibliogr.