Inzicht in diëlektrische constanten

* Diëlektrische materialen: Dit zijn materialen die kunnen worden gepolariseerd door een elektrisch veld. Dit betekent dat hun samenstellende moleculen zichzelf afstemmen in reactie op het veld, waardoor een intern elektrisch veld ontstaat dat zich verzet tegen het externe veld.

* diëlektrische constante (k): Dit is een maat voor het vermogen van een materiaal om de elektrische veldsterkte tussen ladingen te verminderen. Een hogere diëlektrische constante betekent dat het materiaal effectiever is bij het verminderen van het elektrische veld.

de wet van Coulomb en diëlektrische constanten

De wet van Coulomb beschrijft de kracht tussen twee puntkosten:

* f =k * (q1 * q2) / r²

Waar:

* f is de kracht tussen de ladingen

* K is de constante van Coulomb (een fundamentele constante)

* Q1 en q2 zijn de grootte van de aanklachten

* r is de afstand tussen de ladingen

In een vacuüm is de diëlektrische constante 1. Wanneer een medium met een diëlektrische constante groter dan 1 wordt geïntroduceerd, de effectieve waarde van de constante veranderingen van Coulomb:

* k '=k / k

Waar:

* k ' is de effectieve Coulomb's constante in het medium

* K is de constante van de oorspronkelijke Coulomb

* K is de diëlektrische constante van het medium

Effect op kracht

Omdat de constante (K ') van de effectieve Coulomb afneemt met toenemende diëlektrische constante (K), neemt de kracht tussen de ladingen (F) ook af. Dit komt omdat het diëlektrische materiaal het elektrische veld tussen de ladingen verzwakt.

Voorbeeld

Als u twee puntkosten in een vacuüm hebt en ze vervolgens in water onderdompelt (diëlektrische constante ~ 80), zal de kracht ertussen worden verminderd met een factor 80.

Key Takeaway: De introductie van een diëlektrisch materiaal tussen ladingen verzwakt het elektrische veld en vermindert de kracht daartussen. Hoe hoger de diëlektrische constante, hoe meer de kracht wordt verminderd.