విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం అంటే ఏమిటి

మన చుట్టూ ఉన్న ప్రతి పదార్ధం లేదా శరీరం కొన్ని విద్యుత్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది పరమాణు మరియు పరమాణు నిర్మాణం కారణంగా ఉంది: పరస్పరం కట్టుబడి లేదా స్వేచ్ఛా స్థితిలో చార్జ్డ్ కణాల ఉనికి.

పదార్ధంపై బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రం పని చేయనప్పుడు, ఈ కణాలు ఒకదానికొకటి సమతుల్యం చేసే విధంగా పంపిణీ చేయబడతాయి మరియు మొత్తం మొత్తం వాల్యూమ్‌లో అదనపు విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టించవు. అణువులు మరియు అణువుల లోపల విద్యుత్ శక్తి యొక్క బాహ్య అప్లికేషన్ విషయంలో, ఛార్జీల పునఃపంపిణీ జరుగుతుంది, ఇది బాహ్యంగా దర్శకత్వం వహించిన దాని స్వంత అంతర్గత విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి దారితీస్తుంది.

అనువర్తిత బాహ్య క్షేత్రం యొక్క వెక్టర్ «E0» మరియు అంతర్గత ఒకటి «E '» అని సూచించబడితే, మొత్తం ఫీల్డ్ «E» ఈ రెండు పరిమాణాల శక్తి మొత్తం అవుతుంది.

విద్యుత్తులో, పదార్థాలను విభజించడం ఆచారం:

• తీగలు;

• విద్యుద్వాహకములు.

ఈ వర్గీకరణ చాలా కాలంగా ఉనికిలో ఉంది, అయినప్పటికీ ఇది చాలా ఏకపక్షంగా ఉంది, ఎందుకంటే అనేక శరీరాలు విభిన్న లేదా మిశ్రమ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

కండక్టర్లు

ఉచిత ఛార్జీలు ఉన్న క్యారియర్లు కండక్టర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి.చాలా తరచుగా, లోహాలు కండక్టర్లుగా పనిచేస్తాయి, ఎందుకంటే వాటి నిర్మాణంలో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు ఎల్లప్పుడూ ఉంటాయి, ఇవి పదార్ధం యొక్క వాల్యూమ్ అంతటా కదలగలవు మరియు అదే సమయంలో ఉష్ణ ప్రక్రియలలో పాల్గొంటాయి.

బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రాల చర్య నుండి కండక్టర్ వేరుచేయబడినప్పుడు, అయాన్ లాటిస్‌లు మరియు ఉచిత ఎలక్ట్రాన్‌ల నుండి సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఛార్జీల సమతుల్యత దానిలో సృష్టించబడుతుంది. ఈ సమతౌల్యం వెంటనే నాశనం అవుతుంది విద్యుత్ క్షేత్రంలో ఒక కండక్టర్ - చార్జ్ చేయబడిన కణాల పునఃపంపిణీ ప్రారంభమయ్యే శక్తి కారణంగా మరియు బాహ్య ఉపరితలంపై సానుకూల మరియు ప్రతికూల విలువలతో అసమతుల్య ఛార్జీలు కనిపిస్తాయి.

ఈ దృగ్విషయాన్ని సాధారణంగా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఇండక్షన్ అంటారు... లోహాల ఉపరితలంపై అది ఛార్జ్ చేసే ఛార్జీలను ఇండక్షన్ ఛార్జీలు అంటారు.

కండక్టర్‌లో ఏర్పడిన ప్రేరక ఛార్జీలు స్వీయ-క్షేత్ర E 'ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది కండక్టర్ లోపల బాహ్య E0 యొక్క ప్రభావాన్ని భర్తీ చేస్తుంది. అందువల్ల, మొత్తం, మొత్తం ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ యొక్క విలువ భర్తీ చేయబడుతుంది మరియు 0కి సమానంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, లోపల మరియు వెలుపల ఉన్న అన్ని పాయింట్ల పొటెన్షియల్‌లు ఒకే విధంగా ఉంటాయి.

పొందిన ముగింపు కండక్టర్ లోపల, అనుసంధానించబడిన బాహ్య క్షేత్రంతో కూడా, సంభావ్య వ్యత్యాసం మరియు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్‌లు లేవు. ఈ వాస్తవం షీల్డింగ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది - వ్యక్తుల యొక్క ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ రక్షణ పద్ధతి మరియు ప్రేరేపిత క్షేత్రాలకు సున్నితంగా ఉండే ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలు, ముఖ్యంగా ఖచ్చితత్వ కొలత సాధనాలు మరియు మైక్రోప్రాసెసర్ సాంకేతికత.

అధిక-వోల్టేజ్ పరికరాల ద్వారా సృష్టించబడిన పెరిగిన వోల్టేజ్ పరిస్థితులలో పనిచేసే సిబ్బందిని రక్షించడానికి టోపీలతో సహా వాహక థ్రెడ్‌లతో బట్టలతో తయారు చేయబడిన రక్షిత దుస్తులు మరియు పాదరక్షలు విద్యుత్‌లో ఉపయోగించబడతాయి.

విద్యుద్వాహకములు

ఇది ఇన్సులేటింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉన్న పదార్ధాల పేరు. అవి ఇంటర్‌కనెక్టడ్ ఫీజులను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి, ఉచితాలు కాదు. అవి అన్ని అనుకూల మరియు ప్రతికూల కణాలను తటస్థ అణువులో బంధించి, కదలిక స్వేచ్ఛను కోల్పోతాయి. అవి విద్యుద్వాహకము లోపల పంపిణీ చేయబడతాయి మరియు అనువర్తిత బాహ్య క్షేత్రం E0 యొక్క చర్యలో కదలవు.

అయినప్పటికీ, దాని శక్తి ఇప్పటికీ పదార్ధం యొక్క నిర్మాణంలో కొన్ని మార్పులకు కారణమవుతుంది - అణువులు మరియు అణువుల లోపల, సానుకూల మరియు ప్రతికూల కణాల నిష్పత్తి మారుతుంది మరియు పదార్ధం యొక్క ఉపరితలంపై, అధిక, అసమతుల్య అనుబంధ ఛార్జీలు కనిపిస్తాయి, అంతర్గత విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఇ '. ఇది బయటి నుండి వర్తించే ఉద్రిక్తతకు వ్యతిరేకంగా దర్శకత్వం వహించబడుతుంది.

ఈ దృగ్విషయాన్ని విద్యుద్వాహక ధ్రువణత అంటారు... బాహ్య శక్తి E0 చర్యతో ఏర్పడిన పదార్ధం లోపల విద్యుత్ క్షేత్రం E కనిపిస్తుంది, కానీ అంతర్గత E ' వ్యతిరేకతతో బలహీనపడుతుంది.

ధ్రువణ రకాలు

డైలెక్ట్రిక్స్ లోపల ఇది రెండు రకాలు:

1. ధోరణి;

2. ఎలక్ట్రానిక్.

మొదటి రకానికి డైపోల్ పోలరైజేషన్ అనే అదనపు పేరు ఉంది. ఇది ప్రతికూల మరియు సానుకూల చార్జీల వద్ద బదిలీ చేయబడిన కేంద్రాలతో విద్యుద్వాహకశాస్త్రంలో అంతర్లీనంగా ఉంటుంది, ఇది మైక్రోస్కోపిక్ ద్విధ్రువాల అణువులను ఏర్పరుస్తుంది - రెండు ఛార్జీల యొక్క తటస్థ సెట్. ఇది నీరు, నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్, హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ యొక్క లక్షణం.

బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్య లేకుండా, అటువంటి పదార్ధాల పరమాణు ద్విధ్రువాలు ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రక్రియల ప్రభావంతో అస్తవ్యస్తమైన పద్ధతిలో ఉంటాయి. అదే సమయంలో, అంతర్గత వాల్యూమ్ యొక్క ఏ పాయింట్ వద్ద మరియు విద్యుద్వాహకము యొక్క బయటి ఉపరితలంపై విద్యుత్ ఛార్జ్ ఉండదు.

ఈ చిత్రం బాహ్యంగా అనువర్తిత శక్తి ప్రభావంతో మారుతుంది, ద్విధ్రువాలు వాటి ధోరణిని కొద్దిగా మార్చినప్పుడు మరియు అన్‌కంపెన్సేటెడ్ మాక్రోస్కోపిక్ బౌండ్ చార్జ్‌ల ప్రాంతాలు ఉపరితలంపై కనిపిస్తాయి, వర్తించే E0కి వ్యతిరేక దిశతో E' ఫీల్డ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.

అటువంటి ధ్రువణతతో, ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియలపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, థర్మల్ మోషన్‌కు కారణమవుతుంది మరియు అయోమయ కారకాలను సృష్టిస్తుంది.

ఎలక్ట్రానిక్ పోలరైజేషన్, సాగే విధానం

ఇది నాన్-పోలార్ డైలెక్ట్రిక్స్‌లో వ్యక్తమవుతుంది - ద్విధ్రువ క్షణం లేని అణువులతో విభిన్న రకాల పదార్థాలు, బాహ్య క్షేత్రం ప్రభావంతో వైకల్యం చెందుతాయి, తద్వారా సానుకూల ఛార్జీలు E0 వెక్టర్ దిశలో ఉంటాయి మరియు ప్రతికూల ఛార్జీలు వ్యతిరేక దిశలో ఉంటాయి.

ఫలితంగా, ప్రతి అణువు అనువర్తిత క్షేత్రం యొక్క అక్షం వెంట విద్యుత్ ద్విధ్రువంగా పనిచేస్తుంది. ఈ విధంగా, వారు బయటి ఉపరితలంపై తమ ఫీల్డ్ E ని వ్యతిరేక దిశలో సృష్టిస్తారు.

అటువంటి పదార్ధాలలో, అణువుల వైకల్యం మరియు అందువల్ల బాహ్య క్షేత్రం యొక్క చర్య కారణంగా ధ్రువణత ఉష్ణోగ్రత ప్రభావంతో వాటి కదలికపై ఆధారపడి ఉండదు. మీథేన్ CH4ని నాన్-పోలార్ డైలెక్ట్రిక్‌కి ఉదాహరణగా పేర్కొనవచ్చు.

రెండు రకాలైన విద్యుద్వాహకము యొక్క అంతర్గత క్షేత్రం యొక్క సంఖ్యా విలువ మొదట బాహ్య క్షేత్రం యొక్క పెరుగుదలకు ప్రత్యక్ష నిష్పత్తిలో పరిమాణంలో మారుతుంది, ఆపై, సంతృప్తతను చేరుకున్నప్పుడు, నాన్ లీనియర్ ప్రభావాలు కనిపిస్తాయి. అన్ని పరమాణు ద్విధ్రువాలు ధ్రువ విద్యుద్వాహక శక్తి యొక్క రేఖల వెంట అమర్చబడినప్పుడు లేదా ధృవ రహిత పదార్థం యొక్క నిర్మాణంలో మార్పులు సంభవించినప్పుడు, బయటి నుండి వర్తించే పెద్ద శక్తి ద్వారా అణువులు మరియు అణువుల యొక్క బలమైన వైకల్యం కారణంగా అవి ఉత్పన్నమవుతాయి.

ఆచరణలో, ఇటువంటి కేసులు చాలా అరుదు - సాధారణంగా ఇన్సులేషన్ యొక్క వైఫల్యం లేదా వైఫల్యం ముందుగా సంభవిస్తుంది.

విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం

ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాలలో, విద్యుత్ లక్షణాలు మరియు విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం వంటి సూచికల ద్వారా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించబడుతుంది ... దీనిని రెండు విభిన్న లక్షణాల ద్వారా కొలవవచ్చు:

1. సంపూర్ణ విలువ;

2. సాపేక్ష విలువ.

కూలంబ్ చట్టం యొక్క గణిత సంజ్ఞామానాన్ని సూచించేటప్పుడు సంపూర్ణ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం పదార్ధాలు εa అనే పదాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఇది, కోఎఫీషియంట్ εα రూపంలో, ఇండక్షన్ D మరియు ఇంటెన్సిటీ E యొక్క వెక్టర్లను కలుపుతుంది.

ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త చార్లెస్ డి కూలంబ్, తన స్వంత టోర్షన్ బ్యాలెన్స్‌ను ఉపయోగించి, చిన్న చార్జ్డ్ బాడీల మధ్య విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత శక్తుల నియమాలను పరిశోధించారని గుర్తుచేసుకుందాం.

మాధ్యమం యొక్క సాపేక్ష పారగమ్యత యొక్క నిర్ణయం ఒక పదార్ధం యొక్క ఇన్సులేటింగ్ లక్షణాలను వర్గీకరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది రెండు వేర్వేరు పరిస్థితులలో రెండు పాయింట్ ఛార్జీల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క నిష్పత్తిని అంచనా వేస్తుంది: వాక్యూమ్‌లో మరియు పని వాతావరణంలో. ఈ సందర్భంలో, వాక్యూమ్ సూచికలు 1 (εv = 1)గా తీసుకోబడతాయి, అయితే నిజమైన పదార్ధాల కోసం అవి ఎల్లప్పుడూ ఎక్కువగా ఉంటాయి, εr> 1.

సంఖ్యా వ్యక్తీకరణ εr అనేది డైఎలెక్ట్రిక్స్‌లో ధ్రువణ ప్రభావం ద్వారా వివరించబడిన పరిమాణం లేని పరిమాణంగా చూపబడింది మరియు వాటి లక్షణాలను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

వ్యక్తిగత మీడియా యొక్క విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం విలువలు (గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద)

పదార్ధం ε పదార్ధం ε సెగ్నెట్ సాల్ట్ 6000 డైమండ్ 5.7 రూటిల్ (ఆప్టికల్ అక్షం మీద) 170 నీరు 81 పాలిథిలిన్ 2.3 ఇథనాల్ 26.8 సిలికాన్ 12.0 మైకా 6 గ్లాస్ బీకర్ 5-16 కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ 2.009 1.01.0 2.322 ఎయిర్ (760 mmHg) 1.00057