డైఇలక్ట్రిక్ మెటరియల్స్: నిర్వచనం, ధర్మాలు మరియు అనువర్తనాలు

ఒక డైఇలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్ను ఒక ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటర్గా నిర్వచించవచ్చు, ఇది ప్రయోజిత ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ద్వారా పోలరైజ్ అవుతుందిఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్. ఇది అర్థం చేసుకోవడం కోసం, ఒక డైఇలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్ను ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌లో ఉంచినప్పుడు, ఇది ఎలక్ట్రికల్ చార్జీలను దాని వద్ద ప్రవహించడంను అనుమతించదు, కానీ ఇది దాని అంతర్ ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్స్ (వ్యతిరేక చార్జీ జతలు) ను ఫీల్డ్ దిశలో అలాంటిగా ఏర్పరచుతుంది. ఈ అలాంటికిరణ ప్రభావం డైఇలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్ లోని మొత్తం ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ను తగ్గిస్తుంది మరియు ఇది ఉపయోగించే కాపాసిటర్ యొక్క కాపాసిటన్స్ను పెంచుతుంది.

డైఇలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్స్ ఎలా పని చేస్తాయి?

డైఇలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్స్ ఎలా పని చేస్తాయి అనే విషయం తెలుసుకోవడానికి, మనం ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిజం యొక్క కొన్ని ప్రాధమిక భావనలను తెలుసుకోవాలి.

ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ అనేది ఒక ప్రదేశం, ఇది ఒక ఎలక్ట్రికల్ చార్జీ యొక్క బలంను అనుభవించే స్థానం. ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ దిశ ఒక పోజిటివ్ చార్జీ యొక్క బలం దిశను సూచిస్తుంది, మరియు ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క పరిమాణం బలం యొక్క ప్రమాణానికి అనుపాతంలో ఉంటుంది. ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్లు ఎలక్ట్రికల్ చార్జీలు లేదా మారే మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్లు ద్వారా రచించబడతాయిమాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్.

ఎలక్ట్రిక్ పోలరైజేషన్

ఎలక్ట్రిక్ పోలరైజేషన్ అనేది ఒక మెటీరియల్లో పోజిటివ్ మరియు నెగ్టివ్ చార్జీల విభజన, ఇది బాహ్య ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ద్వారా జరుగుతుంది. ఒక మెటీరియల్ పోలరైజ్ అయినప్పుడు, ఇది ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్ మొమెంట్ను వికసిస్తుంది, ఇది చార్జీల విభజన మరియు వాటి అలాంటికిరణ ప్రభావం యొక్క ప్రమాణాన్ని కొలుస్తుంది. మెటీరియల్ యొక్క ఎలక్ట్రిక్ డైపోల్ మొమెంట్ ఇది ఎలక్ట్రిక్ యొక్క అనుకూలతని కొలుస్తుందిసస్పెక్టిబిలిటీ, ఇది ఎలక్ట్రిక్ పోలరైజేషన్ యొక్క సులభతను కొలుస్తుంది.

కాపాసిటన్స్

కాపాసిటన్స్ అనేది ఒక వ్యవస్థ యొక్క ఎలక్ట్రిక్ చార్జీని స్టోర్ చేయడం యొక్క సామర్ధ్యం. కాపాసిటర్ అనేది రెండు కండక్టర్లు (ప్లేట్లు) ను ఒక ఇన్సులేటర్ (డైఇలెక్ట్రిక్) నియంత్రిస్తుంది. ఒక వోల్టేజ్ ప్లేట్ల మధ్యలో ప్రయోగించబడినప్పుడు, అటువంటి ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ సృష్టించబడుతుంది, మరియు చార్జీలు ప్రతి ప్లేట్ మీద అంకురించబడతాయి. కాపాసిటర్ యొక్క కాపాసిటన్స్ ప్లేట్ల వైశాల్యానికి అనుపాతంలో, ప్లేట్ల మధ్య దూరానికి విలోమంగా, మరియు ఇన్సులేటర్ యొక్క డైఇలెక్ట్రిక్ కాన్స్టెంట్ విలువకు అనుపాతంలో ఉంటుంది.

డైఇలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్స్ యొక్క గుణాలు

డైఇలెక్ట్రిక్ మెటీరియల్స్ యొక్క కొన్ని ముఖ్యమైన గుణాలు:

• డైఇలెక్ట్రిక్ కాన్స్టెంట్: ఇది ఒక అంకెల్లో ముఖ్యమైన పరిమాణం, ఇది ఒక కాపాసిటర్ యొక్క కాపాసిటన్స్ ను వాక్యం కంటే ఎంత పెంచుతుంది అనేది సూచిస్తుంది. ఇది కూడా అన్వయించబడుతుందిరిలేటివ్ పర్మిటివిటీ లేదా పర్మిటివిటీ రేషియో. వాక్యం యొక్క డైఇలెక్ట్రిక్ కాన్స్టెంట్ 1, మరియు వాయువు యొక్క డైఇలెక్ట్రిక్ కాన్స్టెంట్ సుమారు 1.0006. ఉన్నత డైఇలెక్ట్రిక్ కాన్స్టెంట్ గల మెటీరియల్స్ వాటర్ (సుమారు 80), బారియం టైటనేట్ (సుమారు 1200), మరియు స్ట్రాంటియం టైటనేట్ (సుమారు 2000).

  

• డైఇలెక్ట్రిక్ స్ట్రెంగ్థ్: ఇది ఒక మెటీరియల్ యొక్క మాక్సిమం ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్, ఇది క్షయం చేయకుండా లేదా కండక్టివ్ అవుతుంది. ఇది వోల్ట్స్ ప్రతి మీటర్ (V/m) లేదా కిలోవోల్ట్స్ ప్రతి మిల్లీమీటర్ (kV/mm) లో కొలవబడుతుంది. వాయువు యొక్క డైఇలెక్ట్రిక్ స్ట్రెంగ్థ్ సుమారు 3 MV/m, మరియు గ్లాస్ యొక్క డైఇలెక్ట్రిక్ స్ట్రెంగ్థ్ సుమారు 10 MV/m.

• డైఇలెక్ట్రిక్ లాస్: ఇది ఒక మెటీరియల్ మీద ఒక అల్టర్నేటింగ్ ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ప్రయోగించబడినప్పుడు హీట్ గా విసర్జించబడే శక్తి పరిమాణం. ఇది లాస్ ట్యాంజెంట్ లేదా డిసిపేషన్ ఫ్యాక్టర్ ద్వారా కొలవబడుతుంది, ఇది కంప్లెక్స్ పర్మిటివిటీ యొక్క సంకల్ప భాగానికి వాస్తవ భాగం నిష్పత్తి. డైఇలెక్ట్రిక్ లాస్ ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ యొక్క తరంగ ప్రమాణం మరియు తాపం, మెటీరియల్ యొక్క నిర్మాణం మరి