Vessen egy pillantást arra a kerámia WC-re vagy mosdóra a fürdőszobában. Valószínűleg nem, de azért van, mert ennek az anyagnak van egy tulajdonsága, amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak. Ez egy dielektrikum, azaz olyan anyag, amely gyenge áramvezető, de jó eszköz az elektromos tároláshoz. Akár kerámiaról, üvegről, levegőről, akár akár vákuumról (egy másik jó dielektrikumról) beszélünk, a tudósok a dielektromos állandónak nevezik, azaz az anyag engedélyezhetőségének aránya a szabad tér engedélyező képességével. Vagy, laikus szavakkal, az anyagban tárolt elektromos energia mennyiségének az alkalmazott feszültség és a vákuumban tárolt energiájának aránya.
Zavaros? Nos, talán egy kis magyarázatra van szükség a technikai akadályok megértése érdekében. Először is, az dielektrikát szigetelő anyagnak vagy nagyon alacsony áramvezetőnek kell meghatározni. Amikor az dielektrikumokat elektromos mezőbe helyezik, gyakorlatilag nem áramlik az áram ebben, mivel a fémekkel ellentétben nincsenek lazán kötött vagy szabad elektronok, amelyek áthaladhatnak az anyagon. Ehelyett az elektromos polarizáció következik be, amikor a dielektrikán belüli pozitív töltések aprólékosan eltolódnak az elektromos mező irányába, és a negatív töltések aprólékosan eltolódnak az elektromos mezővel ellentétes irányba. A töltés enyhe szétválasztása vagy polarizációja csökkenti az elektromos mezőt a dielektrikán belül. Ez a tulajdonság, amint már említettük, gyenge vezetővé, de jó tárolóeszközzé teszi.
A gyakorlatban a legtöbb dielektromos anyag szilárd. De, amint már említettük, a száraz levegő dielektromos, mint a legtöbb tiszta, száraz gáz, például hélium és nitrogén. Ezek alacsony dielektromos állandóval rendelkeznek, míg a dolgok, mint például a fém-oxidok, magas állandóval rendelkeznek. A közepes dielektromos állandóságú anyagok közé tartozik a kerámia, desztillált víz, papír, csillám, polietilén és üveg. A dielektromos állandó növekedésével az elektromos fluxussűrűség növekszik (az elektromos töltés teljes mennyisége egy területenként), de csak akkor, ha az összes többi tényező változatlan marad. Ez viszont lehetővé teszi egy adott méretű tárgyak, például fémlemezek készleteinek, hogy hosszú ideig megőrizzék elektromos töltésüket és / vagy nagy mennyiségű töltést tartsanak fenn.
Mivel jó szigetelő anyagot (vagy dielektromos anyagot) képeznek, a fém-oxidokat, a száraz levegőt és a vákuumot gyakran használják nagy energiájú kondenzátorok, valamint rádiófrekvenciás átviteli vezetékek építéséhez, ahol az elektromos energiát rádiófrekvencián tárolják.
Sok cikket írtunk a Space Magazine dielektromos állandójáról. Itt található egy cikk a mikrohullámok működéséről, és egy cikk az általános relativitáselmélet asztali teszteléséről.
Ha további információt szeretne a dielektromos állandóról, olvassa el ezeket a hiperfizika és webfizika cikkeket.
A csillagászat teljes epizódját felvettük az Elektromágnesességről is. Hallgassa meg itt, 103. rész: Elektromágnesesség.
Forrás:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric
http://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity
http://en.wikipedia.org/wiki/Flux
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162637/dielectric-constant
http://searchcio-midmarket.techtarget.com/sDefinition/0,,sid183_gci546287,00.html
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162630/dielectric
