Как найти диэлектрическую проницаемость слюды

Вы здесь

Относительная диэлектрическая проницаемость

Содержание

  • Относительная диэлектрическая проницаемость
    • Пластмассы
    • Резины
    • Жидкости
    • Газы
    • Минералы
    • Дерево
    • Различные материалы
  • Литература

 Относительная диэлектрическая проницаемость

Относительная диэлектрическая проницаемость среды εотн – безразмерная физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. Связана с эффектом поляризации диэлектриков под действием электрического поля (и с характеризующей этот эффект величиной диэлектрической восприимчивости среды). Она показывает, во сколько раз растворимость уменьшает силу электростатического взаимодействия между растворенными частицами по сравнению с их взаимодействием в вакууме. Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха и большинства других газов в нормальных условиях близка к единице (в силу их низкой плотности). Для большинства твёрдых или жидких диэлектриков относительная диэлектрическая проницаемость лежит в диапазоне от 2 до 8 (для статического поля). Диэлектрическая постоянная воды в статическом поле достаточно высока – около 80. Велики её значения для веществ с молекулами, обладающими большим электрическим диполем. Относительная диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч.

Таблица — Относительная диэлектрическая проницаемость материалов

Материал Условия измерения Диэлектрическая проницаемость
 Пластмассы
Винипласт 50 Гц, 20 °С 3,6–4,0
106 Гц, 20 °С 4,1
Гетинакс 50 Гц, 20 °С 6–8
106 Гц, 20 °С 6–7
Капролон 106 Гц, 20 °С 3,4–4,1
Капрон 106 Гц, 20 °С 3,6–4,0
Карболит 50 Гц, 20 °С 6
Лавсан (пленочный) 50 Гц, 20 °С 3,0–3,6
Нейлон — 3,2
Полиамид-6.10 106 Гц, 20 °С 3,4–4,0
Поливинилацеталь 106 Гц, 20 °С 2,7
Поливинилбутераль 106 Гц, 20 °С 3,0–3,9
Поливинилиденхлорид 106 Гц, 20 °С 3,0–5,0
Поливинилхлорид жесткий 106 Гц, 20 °С 2,8–3,4
Поливинилхлорид пластифицированный 106 Гц, 20 °С 3,3–4,5
Полигексаметиленадипинамид 106 Гц, 20 °С 3,6–4,0
Полигексаметиленсебацинамид 106 Гц, 20 °С 3,4–4,0
Поликапролактам (капролон) 106 Гц, 20 °С 3,4–4,1
Поликапролактам (капрон) 106 Гц, 20 °С 3,6–4,0
Поликарбонаты 106 Гц, 20 °С 3,0
Полиметилметакрилат 106 Гц, 20 °С 2,9–3,2
Полипропилен 106 Гц, 20 °С 2,0
Полистирол 20 °С 2,2–2,8
Полистирол блочный 106 Гц, 20 °С 2,6
Полистирол ударопрочный 106 Гц, 20 °С 2,7
Полиуретан 50 Гц, 20 °С 4,0–5,0
Полифенилформаль 106 Гц, 20 °С 4,8
Полихлорвинил 20 °С 3,1–3,5
Полиэтилен 106 Гц, 20 °С 2,25
Полиэтилен высокого давления 50 Гц, 20 °С 2,1–2,3
Полиэтилен низкого давления 50 Гц, 20 °С 2,2–2,4
Текстолит 50 Гц, 20 °С 5–7
106 Гц, 20 °С 6–8
Тефлон (Фторопласт-4) — 2,1
Фторопласт-3 20 °С 2,5–2,7
Фторопласт-4 50 Гц 1,9–2,2
Эбонит 50 Гц, 20 °С 3,2
Эскапон 20 °С 2,7–3
 Резины
Гуттаперча 20 °С 4
Каучук — 2,4
Резина мягкая 20 °С 2,6–3
Эбонит 20 °С 4–4,5
 Жидкости
Аммиак 20 °С 17
0 °С 20
-40 °С 22
-80 °С 26
Анилин 18 °С 7,3
Ацетон 0 °С 23,3
10 °С 22,5
20 °С 21,4
25 °С 20,9
30 °С 20,5
40 °С 19,5
50 °С 18,7
Бензол 0 °С —
10 °С 2,30
20 °С 2,29
25 °С 2,27
30 °С 2,26
40 °С 2,25
50 °С 2,22
Бром 5 °С 3,1
Вода 0 °С 87,83
10 °С 83,86
20 °С 80,08
25 °С 78,25
30 °С 76,47
40 °С 73,02
50 °С 69,73
Глицерин 0 °С 41,2
20 °С 47
Керосин 20 °С 2,0
21 °С 2,1
Кислота плавиковая 0 °С 83,6
Кислота серная 20–25 °С 84–100
Кислота синильная 0–21 °С 158
Компаунд эпоксидный заливочный 50 Гц 4,5
106 Гц 3,9
Компаунд эпоксидный пропиточный 50 Гц 4,2
106 Гц 3,9
Ксилол 18 °С 2,4
Масло касторовое 10,9 °С 4,6
Масло оливковое 21 °С 3,2
Масло парафиновое 20 °С 4,7
Масло трансформаторное 18 °С 2,2–2,5
Метанол — 30
Нефть 21 °С 2,1
Нитробензол 18 °С 36,4
Перекись водорода -30 °С – +25 °С 128
Сероуглерод 20 °С 2,6
Скипидар 20 °С 2,2
Совол 50 Гц, 20 °С 5,1
Спирт метиловый 13,4 °С 35,4
Спирт этиловый 0 °С 27,88
10 °С 26,41
14,7 °С 26,8
20 °С 25,00
25 °С 24,25
30 °С 23,52
40 °С 22,16
50 °С 20,87
Толуол 14,4 °С 2,4
Углерод четыреххлористый 20 °С 2,24
25 °С 2,23
40 °С 2,20
50 °С 2,18
Формамид 20 °С 84
Фурфурол — 42
Хлороформ 22 °С 5,2
Этиленгликоль — 37
Эфир этиловый 18 °С 4,3
 Газы
Азот 0 °С 1,000606
20 °С 1,000581
Вакуум — 1
Водород 0 °С 1,000264
20 °С 1,000273
Воздух 0 °С 1,000590
19 °С 1,000576
Гелий 0 °С 1,000068
Кислород 0 °С 1,000524
18 °С 1,000550
Метан 0 °С 1,000953
Пары воды 18 °С 1,007800
Углекислый газ 18 °С 1,000970
 Минералы
Алмаз 18 °С 16,5
Апатит 18 °С 8,5
Графит — 10–15
Кварц кристаллический 18 °С 4,5
Кварц плавленный 18 °С 3,5–4,1
Слюда 18 °С 5,7–7,0
Соль каменная 20 °С 5,6
 Дерево
Береза сухая 20 °С 3–4
 Различные материалы
Асфальт 18 °С 2,7
Бакелит 20 °С 4–4,6
Бакелит 50 Гц, 20 °С 7
Бальзам канадский 18 °С 2,7
Бетон — 4,5
Битум 20 °С 2,6–3,3
Битум 50 Гц, 20 °С 3
Бумага 18 °С 2,0–2,5
Воск пчелиный 20 °С 2,8–2,9
Канифоль 20 °С 3,5
Керамика 20 °С 10–20
Кость слоновая 18 °С 6,9
Лакоткань стеклянная 50 Гц 4,0–6,0
Лакоткань хлопчатобумажная 50 Гц 4,0–6,0
Лакоткань шелковая 50 Гц 4,0–6,0
Лед -18 °С 3,2
Мрамор 18 °С 8,3
Парафин 20 °С 2,2–2,3
Плексиглас 20 °С 3,0–3,6
Прессшпан 20 °С 3–4
Радиофарфор (Керамика) 20 °С 6,0
Сера 18 °С 3,6–4,3
Слюда мусковит 20 °С 4,5–8
Слюда флогопит 20 °С 4–5,5
Стекло 50 Гц, 20 °С 5,3–7,5
Стекло зеркальное 18 °С 6–7
Тиконд (Керамика) 20 °С 25–80
Ультрафарфор (Керамика) 20 °С 6,3–7,5
Фарфор 18 °С 5,0–6,8
Фарфор электротехнический 20 °С 6,5
Фибра сухая 20 °С 2,5–8
Целлулоид 20 °С 3–4
Шелк натуральный 20 °С 4–5
Шеллак 20 °С 3,5
Шифер 20 °С 6–7
Электрокартон 50 Гц, 20 °С 3,0
Янтарь 20 °С 2,7–2,9

 Литература

  1. Справочник по элементарной физике / Н.Н. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М., Наука. 1976. 256 с.
  2. Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов в машиностроении / Н.П. Глуханов, И.Г. Федорова. Л., Машиностроение, 1972. 160 с.
  3. Высокочастотная сварка пластмасс / Под ред. А.Н. Шамова. — Л.: Машиностроение, 1990. — 80 с.
  4. Краткий физико-технический справочник. Т.1 / Под общ. ред. К.П. Яковлева. М.: ФИЗМАТГИЗ. 1960. – 446 с.
  5. Расчет характеристик элементов цепей радиоэлектронной аппаратуры / И.Я. Гликман, Ю.С. Русин. М., Советское радио, 1976. 160 с.
  • 31885 просмотров
Источник

В этой статье мы расскажем о самых важных вещах, связанных с диэлектрической проницаемостью. Среди прочего, вы узнаете о важных ролях, которые она играет, и о её типичных значениях.

Простое объяснение

В повседневной жизни вы сталкиваетесь с различными веществами, такими как металлы, вода или кислород. Каждое из этих веществ по-разному реагирует на электрические поля.

Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная или абсолютная диэлектрическая проницаемость) ε описывает способность материала к поляризации электрическими полями и определяется следующим образом: ε = εr * ε0 .

Здесь εr — относительная проницаемость, а ε0 — электрическая постоянная (или диэлектрическая проницаемость вакуума).

Если понимать значение термина «проницаемость» буквально, то это мера того, насколько сильно материя «пропускает» электрическое поле. Поэтому проницаемость можно рассматривать как меру того, насколько материя может быть поляризована.

Диэлектрическая проницаемость вакуума

Особую роль играет диэлектрическая проницаемость вакуума (также называемая проницаемостью вакуума). В этом разделе мы расскажем вам о значении и единицах измерения проницаемости вакуума, о том, как она связана с другими константами, и о ее значении в контексте других важных законов.

Числовое значение и единица измерения

Диэлектрическая проницаемость вакуума ε0 имеет значение 8,85418781762039 * 10-12 или 8.85 * 10-12, что более практично для расчетов. Единицей измерения константы является [ Ф·м−1 ] или если выражать через основные единицы СИ [ м−3·кг−1·с4·А2 ].

Взаимосвязь с другими константами

Существует замечательная связь между электрической постоянно ε0, магнитной постоянно μ‎0 и скоростью света в вакууме с0. То есть верно следующее соотношение: c02 = 1 / ε0 * μ‎0 .

До 2019 года это уравнение точно определяло значение постоянной электрического поля. Однако в ходе пересмотра ситуация изменилась, и с 20 мая 2019 года как электрическая постоянная, так и магнитная постоянная имеют определенную погрешность измерения.

Это уравнение было первым указанием на то, что свет может быть электромагнитной волной.

Закон Кулона и электрический потенциал

Помимо связи со скоростью света, электрическая постоянная фигурирует в других важных законах электродинамики. К ним относятся, например:

  • Закон Кулона:

Закон Кулона

  • Электрический потенциал заряженной частицы : φ ( r ) = q / 4 * π * ε0 * r .

В частности, закон Кулона является основой электростатики, поэтому константа электрического поля также имеет большое значение.

Диэлектрическая проницаемость: общий случай

В этом разделе мы рассмотрим общий случай. Мы объясним физический смысл абсолютной диэлектрической проницаемости с помощью электроизоляционных материалов и объясним, что такое относительная диэлектрическая проницаемость.

Диэлектрическая проницаемость диэлектриков

В электроизолирующих материалах (диэлектриках) электрические заряды связаны с атомами или молекулами. Поэтому они могут лишь немного перемещаться внутри атомов или молекул. Электрическое поле может изменить распределение заряда в диэлектрике двумя важными способами: деформацией и вращением. Даже если отдельные электрические заряды могут двигаться незначительно, совокупность всех движений определяет поведение электроизоляционного материала.

Поляризация

В зависимости от того, состоит ли материал из полярных или неполярных молекул, реакция на внешнее электрическое поле различна. С неполярной молекулой происходит растягивание (деформация), при котором поле индуцирует дипольный момент в каждой молекуле материала. Все эти дипольные моменты направлены в ту же сторону, что и электрическое поле.

В полярной молекуле, с другой стороны, происходит вращение, так что и здесь все дипольные моменты направлены в сторону электрического поля. В целом внешнее электрическое поле вызывает образование в материале большого количества диполей, все из которых ориентированы в том же направлении, что и внешнее поле. Таким образом, материал поляризуется. Поляризация P описывает, сколько дипольных моментов приходится на единицу объема материала.

Поляризация за счет деформации и вращения

Диэлектрическая проницаемость диэлектриков

Таким образом, поляризация диэлектрика вызывается электрическим полем. Возникающие направленные дипольные моменты, в свою очередь, создают электрическое поле, противодействующее внешнему полю. Таким образом, это противоположное поле ослабляет внешнее поле. В целом, связь между поляризацией и внешним электрическим полем сложная. Для многих веществ, так называемых линейных диэлектриков, поляризация пропорциональна полю. Применяется следующее соотношение:

P = ε0 * χ * E , где

Здесь ε0 — электрическая постоянная, а χ — электрическая поляризуемость. Электрическое поле E в этом уравнении является полным полем. Поэтому причиной этого могут быть частично свободные заряды и частично сама поляризация.. Свободные заряды — это все те носители заряда, которые не являются результатом поляризации. Таким образом, это полное электрическое поле очень трудно рассчитать, поскольку мы обычно не имеем информации о распределении поляризационных зарядов.

Для справки: χ — коэффициент, зависящий от химического состава, концентрации, структуры (в том числе от агрегатного состояния) среды, температуры, механических напряжений и т. д. (от одних факторов более сильно, от других слабее, конечно же и в зависимости от диапазона изменений каждого), и называемый (электрической) поляризуемостью (а чаще, по крайней мере для того случая, когда он выражается скаляром — диэлектрической восприимчивостью) данной среды.

Википедия

Электрическая индукция

Чтобы иметь возможность рассчитать электрическое поле даже в присутствии диэлектрика, вводится электрическая индукция D. В линейной среде: D = ε0 * E + P = ε0 * E + ε0 * χe * E = ε0 * ( 1 + χe ) * E и поэтому D также пропорциональна E.

Если вы объедините константы вместе ε = ε0 * ( 1 + χe ), то получится: D = ε * E .

Постоянная ε и называется диэлектрической проницаемостью.

Относительная диэлектрическая проницаемость

Величина: εr = 1 + χe = ε / ε0 называется относительной проницаемостью (также относительной диэлектрической проницаемостью). С его помощью полное электрическое поле в присутствии диэлектрика определяется следующим образом: E = D / ε = D / εr * ε0 .

При постоянной электрической индукции относительная проницаемость, таким образом, определяет, насколько сильно ослабляется электрическое поле. Чем больше относительная проницаемость, тем больше ослабляется электрическое поле и, следовательно, уменьшается общая напряженность электрического поля.

Термин относительная проницаемость может привести к неправильному пониманию того, что относительная проницаемость для данного материала является константой. На самом деле, относительная проницаемость зависит от многих факторов. Среди них:

  • температура материала;
  • частота внешнего электрического поля;
  • напряженность внешнего электрического поля.

Для некоторых материалов относительная проницаемость дополнительно зависит от направления. Следовательно, в случае таких материалов это не просто число, а часто тензор второго порядка.

Особенно наглядную иллюстрацию влияния диэлектриков с разной относительной проницаемостью можно получить, поместив диэлектрик между двумя пластинами конденсатора. Если измерить электрическое напряжение на конденсаторе до и после введения диэлектрика, то можно обнаружить, что напряжение на конденсаторе уменьшается ровно на величину εr относительной диэлектрической проницаемости. Это следует непосредственно из уравнения: E = U / d для величины электрического поля между пластинами конденсатора, расположенными на расстоянии d друг от друга. Это также иллюстрирует, почему εr называется относительной проницаемостью. Напряжение на конденсаторе уменьшается на коэффициент εr за счет введения диэлектрика, по сравнению со случаем, когда между пластинами только вакуум.

Относительные диэлектрические проницаемости отдельных материалов

Наконец, мы приводим таблицу с типичными значениями относительной диэлектрической проницаемости (относительной диэлектрической проницаемости) различных материалов. Следует отметить, что в таких таблицах обычно указывается относительная проницаемость, а не сама абсолютная диэлектрическая проницаемость. Поэтому, если вы ищете таблицу для определения абсолютной диэлектрической проницаемости определенного материала, вы должны помнить, что приведенное там значение не является непосредственно той проницаемостью, которую вы ищете. Однако для заданного значения относительной проницаемости можно вычислить соответствующую абсолютную диэлектрическую проницаемость без особых дополнительных усилий. То есть нужно применять следующую уже известную нам формулу: ε = εr * ε0 .

Вещество εr
Вакуум ровно 1
Гелий 1,000065
Медь 5,6
Воздух (сухой) 1,00059
Метанол 32,6
Бумага 1 – 4
Вода ( 20°C, 0 — 3 ГГц ) 80
Вода ( 0°C, 0 — 1 ГГц ) 88
Таблица 1. Относительная диэлектрическая проницаемость выбранных веществ
(если не указано иное: при 18°C и 50 Гц)

В предыдущем разделе мы упоминали, что относительная проницаемость зависит, помимо прочего, от температуры и частоты. Поэтому важно знать и температуру, и частоту, если вы хотите получить значение из таблицы. Например, относительная проницаемость воды при температуре 20°C и частоте 0 ГГц равна 80. Если температура 0°C, а частота та же, относительная проницаемость воды равна 88. Медь, с другой стороны, имеет относительную проницаемость 5,6. Это означает, что вода как среда уменьшит напряжение на конденсаторе в 80 раз, в то время как медь уменьшит его только в 5,6 раз.

Список использованной литературы

  1. Курс физики для ФМШ при НГУ, раздел «Электромагнитное поле», гл. 2: «Диэлектрики».
  2. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. — М.: Мир, 1965.
  3. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.. — Т. III. Электричество.
  4. Гольдштейн Л. Д., Зернов Н. В. Электромагнитные поля и волны. М.: Сов. радио, 1971. С. 11.
Источник

Диэлектрическая проницаемость некоторых материалов

Диэлектрическая проницаемость — коэффициент, входящий в математическую запись закона Кулона для силы взаимодействия точечных зарядов , находящихся в однородной изолирующей (диэлектрической) среде на расстоянии друг от друга.

Проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в конкретной среде меньше, чем в вакууме. Отличие проницаемости от единицы обусловлено эффектом поляризации диэлектрика под действием внешнего электрического поля, в результате которой создаётся внутреннее противоположно направленное поле.

Таблица — Относительная диэлектрическая проницаемость материалов

Материал Условия измерения Диэлектрическая проницаемость
 Пластмассы
Винипласт 50 Гц, 20 °С 3,6–4,0
106 Гц, 20 °С 4,1
Гетинакс 50 Гц, 20 °С 6–8
106 Гц, 20 °С 6–7
Капролон 106 Гц, 20 °С 3,4–4,1
Капрон 106 Гц, 20 °С 3,6–4,0
Карболит 50 Гц, 20 °С 6
Лавсан (пленочный) 50 Гц, 20 °С 3,0–3,6
Нейлон — 3,2
Полиамид-6.10 106 Гц, 20 °С 3,4–4,0
Поливинилацеталь 106 Гц, 20 °С 2,7
Поливинилбутераль 106 Гц, 20 °С 3,0–3,9
Поливинилиденхлорид 106 Гц, 20 °С 3,0–5,0
Поливинилхлорид жесткий 106 Гц, 20 °С 2,8–3,4
Поливинилхлорид пластифицированный 106 Гц, 20 °С 3,3–4,5
Полигексаметиленадипинамид 106 Гц, 20 °С 3,6–4,0
Полигексаметиленсебацинамид 106 Гц, 20 °С 3,4–4,0
Поликапролактам (капролон) 106 Гц, 20 °С 3,4–4,1
Поликапролактам (капрон) 106 Гц, 20 °С 3,6–4,0
Поликарбонаты 106 Гц, 20 °С 3,0
Полиметилметакрилат 106 Гц, 20 °С 2,9–3,2
Полипропилен 106 Гц, 20 °С 2,0
Полистирол 20 °С 2,2–2,8
Полистирол блочный 106 Гц, 20 °С 2,6
Полистирол ударопрочный 106 Гц, 20 °С 2,7
Полиуретан 50 Гц, 20 °С 4,0–5,0
Полифенилформаль 106 Гц, 20 °С 4,8
Полихлорвинил 20 °С 3,1–3,5
Полиэтилен 106 Гц, 20 °С 2,25
Полиэтилен высокого давления 50 Гц, 20 °С 2,1–2,3
Полиэтилен низкого давления 50 Гц, 20 °С 2,2–2,4
Текстолит 50 Гц, 20 °С 5–7
106 Гц, 20 °С 6–8
Тефлон (Фторопласт-4) — 2,1
Фторопласт-3 20 °С 2,5–2,7
Фторопласт-4 50 Гц 1,9–2,2
Эбонит 50 Гц, 20 °С 3,2
Эскапон 20 °С 2,7–3
 Резины
Гуттаперча 20 °С 4
Каучук — 2,4
Резина мягкая 20 °С 2,6–3
Эбонит 20 °С 4–4,5
 Жидкости
Аммиак 20 °С 17
0 °С 20
-40 °С 22
-80 °С 26
Анилин 18 °С 7,3
Ацетон 0 °С 23,3
10 °С 22,5
20 °С 21,4
25 °С 20,9
30 °С 20,5
40 °С 19,5
50 °С 18,7
Бензол 0 °С —
10 °С 2,30
20 °С 2,29
25 °С 2,27
30 °С 2,26
40 °С 2,25
50 °С 2,22
Бром 5 °С 3,1
Вода 0 °С 87,83
10 °С 83,86
20 °С 80,08
25 °С 78,25
30 °С 76,47
40 °С 73,02
50 °С 69,73
Глицерин 0 °С 41,2
20 °С 47
Керосин 20 °С 2,0
21 °С 2,1
Кислота плавиковая 0 °С 83,6
Кислота серная 20–25 °С 84–100
Кислота синильная 0–21 °С 158
Компаунд эпоксидный заливочный 50 Гц 4,5
106 Гц 3,9
Компаунд эпоксидный пропиточный 50 Гц 4,2
106 Гц 3,9
Ксилол 18 °С 2,4
Масло касторовое 10,9 °С 4,6
Масло оливковое 21 °С 3,2
Масло парафиновое 20 °С 4,7
Масло трансформаторное 18 °С 2,2–2,5
Метанол — 30
Нефть 21 °С 2,1
Нитробензол 18 °С 36,4
Перекись водорода -30 °С – +25 °С 128
Сероуглерод 20 °С 2,6
Скипидар 20 °С 2,2
Совол 50 Гц, 20 °С 5,1
Спирт метиловый 13,4 °С 35,4
Спирт этиловый 0 °С 27,88
10 °С 26,41
14,7 °С 26,8
20 °С 25,00
25 °С 24,25
30 °С 23,52
40 °С 22,16
50 °С 20,87
Толуол 14,4 °С 2,4
Углерод четыреххлористый 20 °С 2,24
25 °С 2,23
40 °С 2,20
50 °С 2,18
Формамид 20 °С 84
Фурфурол — 42
Хлороформ 22 °С 5,2
Этиленгликоль — 37
Эфир этиловый 18 °С 4,3
 Газы
Азот 0 °С 1,000606
20 °С 1,000581
Вакуум — 1
Водород 0 °С 1,000264
20 °С 1,000273
Воздух 0 °С 1,000590
19 °С 1,000576
Гелий 0 °С 1,000068
Кислород 0 °С 1,000524
18 °С 1,000550
Метан 0 °С 1,000953
Пары воды 18 °С 1,007800
Углекислый газ 18 °С 1,000970
 Минералы
Алмаз 18 °С 16,5
Апатит 18 °С 8,5
Графит — 10–15
Кварц кристаллический 18 °С 4,5
Кварц плавленный 18 °С 3,5–4,1
Слюда 18 °С 5,7–7,0
Соль каменная 20 °С 5,6
 Дерево
Береза сухая 20 °С 3–4
 Различные материалы
Асфальт 18 °С 2,7
Бакелит 20 °С 4–4,6
Бакелит 50 Гц, 20 °С 7
Бальзам канадский 18 °С 2,7
Бетон — 4,5
Битум 20 °С 2,6–3,3
Битум 50 Гц, 20 °С 3
Бумага 18 °С 2,0–2,5
Воск пчелиный 20 °С 2,8–2,9
Канифоль 20 °С 3,5
Керамика 20 °С 10–20
Кость слоновая 18 °С 6,9
Лакоткань стеклянная 50 Гц 4,0–6,0
Лакоткань хлопчатобумажная 50 Гц 4,0–6,0
Лакоткань шелковая 50 Гц 4,0–6,0
Лед -18 °С 3,2
Мрамор 18 °С 8,3
Парафин 20 °С 2,2–2,3
Плексиглас 20 °С 3,0–3,6
Прессшпан 20 °С 3–4
Радиофарфор (Керамика) 20 °С 6,0
Сера 18 °С 3,6–4,3
Слюда мусковит 20 °С 4,5–8
Слюда флогопит 20 °С 4–5,5
Стекло 50 Гц, 20 °С 5,3–7,5
Стекло зеркальное 18 °С 6–7
Тиконд (Керамика) 20 °С 25–80
Ультрафарфор (Керамика) 20 °С 6,3–7,5
Фарфор 18 °С 5,0–6,8
Фарфор электротехнический 20 °С 6,5
Фибра сухая 20 °С 2,5–8
Целлулоид 20 °С 3–4
Шелк натуральный 20 °С 4–5
Шеллак 20 °С 3,5
Шифер 20 °С 6–7
Электрокартон 50 Гц, 20 °С 3,0
Янтарь 20 °С 2,7–2,9

Сопутствующие Товары

Популярные Статьи

Диэлектрическая проницаемость некоторых материалов

Диэлектрическая проницаемость некоторых материалов

Диэлектрическая проницаемость — коэффициент, входящий в математическую запись закона Кулона для силы взаимодействия точечных зарядов , находящихся в однородной изолирующей (диэлектрической) среде на р..

5676

15.10.2020

Что такое классы опасности производственных объектов

Что такое классы опасности производственных объектов

Опасные производственные объекты — это промышленные предприятия, которые в наибольшей степени подвержены риску серьезной аварии. Они  разделяются на 4 класса потенциальной угрозы, от которых зави..

4132

15.10.2020

Значение цветов маяка

Значение цветов маяка

Что означают цвета сигнальных огней?Каждый цвет имеет свое значение и связан с определенными вещами или правилами. Например, красный светофор означает «Стоп». Желтые, желтые и оранжевые сигнальные огн..

2499

29.07.2021

Звуковое сигнальное оборудование - правила подбора

Звуковое сигнальное оборудование — правила подбора

Звуковая сигнализацияОказываем помощь в подборе и технические консультации, обращайтесь удобным Вам способом.Звуковое сигнальное оборудование должно быть установлено в соответствии с действующими межд..

1224

24.03.2021

Источник

Слюды
представляют собой группу материалов,
относящихся к водным алюмосиликатам с
ярко выраженной слоистой структурой,
которая обусловливает высокую анизотропию
свойств, то есть неодинаковость
физико-механических и электрических
параметров в направлении вдоль и поперек
слоев. В качестве электрической изоляции
в настоящее время применяют два вида
минеральных слюд: мусковит и флогопит.
Кроме природных слюд применяются также
и синтетические. Слюда является весьма
ценным природным минеральным
электроизоляционным материалом.
Использование ее в качестве изоляции
крупных турбо- и гидрогенераторов,
тяговых электродвигателей и в качестве
диэлектрика в некоторых конденсаторах
связано с ее высокой электрической
прочностью, нагревостойкостью,
механической прочностью и гибкостью.
Сравнение свойств мусковита, флагопита
и фторфлогопита—синтетической слюды
приведено в таблице 3.13.1.

Фторфлогопит
находит применение в качестве изоляционных
материалов в электронных лампах, для
окон волноводов, в качестве диэлектрика
конденсаторов, работающих до температуры
600-700°С и для др. изделий, применяемых в
радиоэлектронике. Кроме того, на основе
природной слюды, также как и на основе
синтетической слюды может быть изготовлено
много различных интересных для техники
материалов. Многочисленные новые
слюдинитовые и слюдопластовые материалы
обеспечивают в настоящее время повышение
надежности электротехнического
оборудования, улучшения качества и
повышение удельной мощности электрических
машин.

Таблица 3.13.1

Вид
слюды

Нагревостой-кость

ρv,Ом·м

tgδ
при частоте 1 МГц

Плотность

кг/м3

Мусковит

Флогопит
Фторфлогопит

500-600

800-900

1100

1012
– 1014

  1. – 1012

1014
— 1015

0,0003

0,0015

0,0002

2,6-2,8

2,7-2,8

2,6-2,8

3.14. Активные диэлектрики

Диэлектрики,
свойствами которых можно управлять с
помощью внешних энергетических
воздействий и использовать эти воздействия
для создания функциональных элементов
электроники, относятся к группе активных
диэлектриков.

К числу
активных диэлектриков относятся
сегнето-, пьезо- и пироэлектрики; электро-,
магнито- и акустооптические материалы,
диэлектрические кристаллы с нелинейными
оптическими свойствами и др.

Сегнетоэлектрики
— вещества, обладающие спонтанной
поляризацией, направление которой может
быть изменено с помощью внешнего
электрического поля. Сегнетоэлектрики
обладают рядом специфических свойств,
которые проявляются лишь в определенном
диапазоне температур.

Следствием
доменного строения сегнетоэлектриков
является нелинейная зависимость их
поляризованности от напряженности
электрического поля, показанная на рис.
3.1.2, которая носит название диэлектрической
петли гистерезиса и резко выраженная
температурная зависимость е, в которой
максимум е достигается при температуре,
соответствующей точке Кюри.

В настоящее
время известно несколько сотен
сегнетоэлектриков, которые по типу
химической связи и физическим свойствам
принято подразделять на две основные
группы: 1) ионные кристаллы, к которым
относятся титанат бария (ВаТiOз),
титанат свинца (РbТiOз),
ниобат калия (КNbOз),
барий-натриевый ниобат (Ba2NaNb5O5)
или сокращенно БАНАН и др.; 2) дипольные
кристаллы, к которым относятся сегнетова
соль (NаКС4Н4O6·4Н2O),
триглицинсульфат (NH2СНзСООНз)·Н2SСO4дигидрофосфат калия КН2РO4и др.

Сегнетоэлектрики
находят применение для изготовления
малогабаритных низкочастотных
конденсаторов с большой удельной
емкостью; материалов с большой
нелинейностью поляризации для
диэлектрических усилителей, модуляторов
и др. управляемых устройств; в
счетно-вычислительной технике для ячеек
памяти, для модуляции и преобразования
лазерного излучения, в пьезо- и
пироэлектрических преобразователях.
Сегнетоэлектрики, петля диэлектрического
гистерезиса которых по форме близка к
прямоугольной, например, такие как
триглицинсульфат (ТГС), можно применять
в запоминающих устройствах ЭВМ.
Электрооптические свойства
сегнетоэлектрических кристаллов
используют для модуляции лазерного
излучения, осуществляемого электрическим
полем, приложенным к кристаллу.

Все
cегнетоэлектрики обладают пьезоэлектрическим
эффектом, однако обратное не справедливо.

Пьезоэлектрики
— это вещества с сильно выраженным
пьезоэлектрическим эффектом. Прямым
пьезоэлектрическим эффектом называют
явление поляризации диэлектрика под
действием механических напряжений. При
обратном пьезоэффекте происходит
изменение размеров диэлектрика под
действием приложенного электрического
поля.

В различных
пьезопреобразователях используют
кристаллы кварца, сульфата лития,
сегнетовой соли, ниобата и танталата
лития. Широко применяется для изготовления
пьезопреобразователей пьезоэлектрическая
керамика, изготовляемая в основном на
основе твердых растворов цирконата-титаната
свинца (сокращенно ЦТС).

К активным
диэлектрикам относятся пироэлектрики,
то есть диэлектрики, обладающие
пироэлектрическим эффектом.
Пироэлектрический эффект состоит в
изменении спонтанной поляризованности
диэлектриков при изменении температуры.
К типичным линейным пироэлектрикам
относятся турмалин и сульфит лития.
Пироэлектрики спонтанно поляризованы,
но, в отличие от сегнетоэлектриков,
направление их поляризации не может
быть изменено электрическим полем.
Пироэффект используется для создания
тепловых датчиков и приемников лучистой
энергии, предназначенных, в частности,
для регистрации инфракрасного и
СВЧ-излучения. Значительным пироэффектом
обладают некоторые сегнетоэлектрические
кристаллы, к числу которых относятся
ниобат бария стронция, триглицинсульфат-ТГС,
ниобат и танталат лития.

Контрольные вопросы
к разделу Диэлектрики

  1. Электрической
    прочностью диэлектрика называют.

а)
Напряжениt, при которой
происходит пробой

б)
напряженность электрического поля, при
которой происходит пробой (+)

в)
Механическую прочность диэлектрика в
сильных электрических полях

  1. Какова должна
    быть наименьшая толщина изоляции,
    выдерживающая напряжение 40 кВ, если
    его электрический прочность равна 20
    кВ/мм.

а)
2мм (+)

б)
0,5мм.

в)
Данных для решения задачи недостаточно.

г) 5мм.

  1. В основе электрического
    пробоя твердых диэлектриков лежит
    явления:

а)
Фотоионизации.

б)
Ударной ионизации (+)

в)
Тепловой ионизации атомов.

  1. Электрический
    пробой в твердых диэлектриках протекает
    за время:

а)
1мин.

б)
Зависит от природы диэлектрика.

в)
10-810-7с (+)

г)
10-1510-14с

  1. Какая из приведенных
    зависимостей Uпр
    от толщины диэлектрика правильна?

а)

3
а) 3 и 2 (+)

Uпр
б) 4 и 2

2 в)
только 3

г) только 1

4

1

h

  1. Какое из приведенных
    ниже соотношений правильно? Е-
    электрическая прочность соответственно
    твердых, жидких и газообразных
    диэлектриков.

а) Еж> Егаз > Етв

б)
ЕжЕтв < Егаз.

в)
Етв
Еж> Егаз (+)

г)
Етв > Еж> Егаз

  1. Пленка диэлектрика
    при электрическом пробое разрушается
    при напряжении 1,5кВ. Определите толщину
    пленки, если её электрическая прочность
    равна 50кВ/м.

а)
0,03 мм (+)

б)
0,3 мм

в) 3
мм

г)
33,3 мм

  1. На рисунке
    представлены зависимости Uпрот температуры окружающей среды для
    электрического и теплового пробоя.
    Какой вид пробоя будет наблюдаться
    температуре Т1 и Т2?

а) при Т1—
электрический

Uпр.
при Т2– тепловой (+)

б) при Т1— тепловой

при Т2— электрический

в)
одновременно и

электрический
и тепловой

Т1Т2. Т

  1. Влияет ли наличие
    газообразных включений на электрическую
    прочность изоляции?

а)
да, присутствие газообразных включений
увеличивает её электрическую прочность

б) нет,
не влияет

в) да,
уменьшает электрическую прочность (+)

  1. С какой целью
    твердую изоляцию пропитывают жидкими
    диэлектриками?

а)
чтобы уменьшить потери

б)
чтобы увеличить электрическое
сопротивление

в)
чтобы увеличить электрическую прочность
(+)

  1. В
    однородных электрических полях с
    уменьшением площади электродов
    электрическая прочность диэлектрика:

а)
растёт

б)
уменьшается (+)

в)
остается неизменной

  1. С
    изменением температуры окружающей
    среды Uпр
    при электрическом пробое:

а)
значительно уменьшается

б)
значительно увеличивается

в)
практически не меняется (+)

  1. Единицей
    измерения электрической прочности
    диэлектрика в системе Си является:

а)
кВ/мм

б)
В/м (+)

в)
Мв/м

  1. Какие
    диэлектрики относится к полярным?

а)
которые имеют два полюса

в)
ток, через которые в прямом и обратном
направление различен

г)
молекулы которых имеют электрический
момент (+)

  1. В
    неполярных диэлектриках основным видом
    поляризации является:

а)
спонтанный вид поляризации

б)
электронный вид поляризации (+)

в)
дипольно-релаксационный вид поляризации

  1. Диэлектрическая
    проницаемость это величина, характеризующая:

а)
интенсивность процессов поляризации
(+)

б)
степень проникновения электрического
поля в диэлектрик

в)
потери в диэлектриках

  1. Какой
    вид потерь является преобладающим в
    полярных диэлектриках в слабых
    электрических полях?

а)
потери на электропроводность

б)
потери на поляризацию (+)

в)
потери на ионизацию

  1. Угол
    диэлектрических потерь, это угол,
    дополняющий угол сдвига фаз между током
    и напряжением.

а)
в емкостной цепи до 180о
 градусов

б)
в индуктивной цепи до 90о
градусов

в)
в емкостной цепи до 90о
градусов (+)

  1. К
    упругой поляризации относятся:

а)
электронная и дипольно-релаксационная

б)
спонтанная и дипольная

в)
электронная и ионная (+)

  1. Изменение
    диэлектрической проницаемости полярных
    диэлектриков от температуры объясняется:

а)
изменением времени релаксации частиц,
участвующих в поляризации (+)

б)
изменением объема вещества

в)
изменением скорости движения электронов

  1. Как
    изменяется емкость плоского конденсатора,
    если в качестве диэлектрика в нем
    использовать не плёнку из фторопласта
    с ε=2, а пластику слюды тех же габаритов:
    но с ε=8.

а)
останется неизменной

б)
уменьшится в 4 раза

в)
увеличится в 4 раза (+)

  1. Уменьшение
    диэлектрической проницаемости неполярных
    диэлектриков с увеличением температуры
    объясняется:

а)
изменением концентрации частиц при
тепловом расширении вещества (+)

б)
изменением времени релаксации диполей

в)
изменением скорости движения электронов

  1. В
    неполярных диэлектриках зависимость
    тангенса угла диэлектрических потерь
    определяется:

а)
зависимостью активной составляющей
электропроводности от температуры
(+)

б)
потерями на поляризации

в)
изменением реактивной составляющей
тока, протекавшего через диэлектрик

  1. Какие виды потерь
    присутствуют в полярных диэлектриках,
    в слабых электрических полях?

а) потери на
поляризацию

б) потери на
электропроводность

в)
потери на поляризацию и электропроводность
(+)

  1. Зависимость ε
    от частоты для неполярных и полярных
    диэлектриков имеет вид, соответственно:

ε

а) 1 и 2

б) 2 и 1

3
в) 2 и 3

г) 3 и 1 (+)

1 2

f

  1. Тангенс угла
    диэлектрических потерь характеризует
    потери

в диэлектриках

а) при постоянном
напряжении

б) в переменных
электрических полях (+)

в) при импульсной
нагрузке диэлектрика

  1. Потери на
    электропроводность и поляризацию
    описываются, соответственно графиками:

а) 1 и 3

б) 1 и 2

3 2
в) 3 и 2 (+)

г) 2 и 3

1

t

  1. Какой из
    перечисленных материалов можно
    использовать, в качестве высокочастотной
    гибкой изоляции при температуре
    150оС?

а) гетинакс,
текстолит

б) поливинилхлорид

в) фторопласт –4
(+)

  1. Для работы в
    области высоких частот по приведенным
    значениям ε и
    наиболее подходит материал с:

а)
ε=1,9.

=0,001.(+)

б) ε=5,5

=0,004.

в) ε=17.

=0,1.

  1. В каком случае
    при измерении диэлектрической
    проницаемости была допущена ошибка?

а) ε=2500.

б) ε=5.

в) ε=0,5.
(+)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
Источник

В справочной таблице даны значения диэлектрической проницаемости среды (иначе диэлектрической постоянной) в некоторых твердых, жидких и газообразных телах для постоянных электрических полей или для малых частот, когда длину волны можно считать практически бесконечно большой. Газообразные тела предполагаются при нормальном атмосферном давлении; температуры, к которым относятся значения ε, указываются.

Вещество t (°С) ε

Диэлектрическая проницаемость твердых тел и жидкостей
Алмаз 18 16,5
Амилацетат 18 4,8
Анилин 18 7,3
Апатит 18 8,5
Асфальт 18 2,7
Ацетон 20 21,5
Бакелит 18 3—5
Бальзам канадский 18 2,7
Бензол 18 2,3
Бром 5 3,1
Бумага 18 2—2,5
Вода 18 80,4
Воск пчелиный 18 2,5—3,0
Гетинакс 18 3,5—5,0
Глицерин 15 39,1
Дерево 18 2,2—3,7
Двуокись титана 18 40—80
Каменная соль 20 5,6
Кварц кристаллический 18 4,5
Кварц плавленый 18 3,5—4,1
Кость слоновая 18 6,9
Ксилол (мета-) 18 2,4
Лед -18 3,2
Масло касторовое 10,9 4,6
Масло оливковое 21 3,2
Масло парафиновое 20 4,7
Масло трансформаторное 18 2,2—2,5
Мрамор 18 8,3
Нефть, керосин 21 2,1
Нитробензол 18 36,4
Парафин 20 2,0—2,5
Рутил _|_ оси 20 86
Рутил || оси 20 170
Сера 18 3,6—4,3
Сероуглерод 20 2,6
Сильвин 18 4,9
Скипидар 20 2,2
Слюда 18 5,7—7,0
Специальные керамические массы, содержащие BO и TiO2 18 1000—10000
Спирт метиловый 13,4 35,4
Спирт этиловый 14,7 26,8
Стекло зеркальное 18 6—7
Стекло крон 18 5—9
Стекло флинт 18 7—10
Титанат бария 20 1200
Толуол 14,4 2,4
Турмалин || оси 18 6,0
Фарфор 18 5,0—6,8
Хлороформ 22 5,2
Целлулоид 18 4,1
Четыреххлористый углерод 18 2,2
Шеллак 18 3,1—3,7
Эбонит 18 2,5—2,8
Эфир этиловый 18 4,3
Янтарь 18 2,7—2,9

Диэлектрическая проницаемость газов
Азот 0 1,000606
20 1,000581
Водород 0 1,000264
20 1,000273
Воздух 0 1,000590
19 1,000576
Гелий 0 1,000068
Кислород 0 1,000524
Метан 0 1,000953
Окись углерода 0 1,000690
Углекислота 0 1,000946

_______________

Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, — М.: 1960.

Источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как составить проект восстановления
  • Как найти песню если знаю только припев
  • Ошибка 0x8007042d windows 10 как исправить
  • Как найти попутчика в карелию
  • Как в галерее найти скрытый альбом редми