Як визначити діелектричну проникність

Як визначити діелектричну проникність

Якщо провести простий досвід зі шкільної програми, то можна помітити, що ємність конденсатора залежна від форми, розміру і розташування провідників відносно один одного. А також ємність залежить від властивостей діелектрика, який заповнює простір між провідниками конденсатора.

Вам знадобиться

- Конденсатор;
- Ебонітова пластинка;
- Електрометрії.

Інструкція

  1. Візьміть плоский конденсатор. Зарядіть його і запишіть показання електрометра, який вимірює напругу на конденсаторі.
  2. Всувайте тепер в конденсатор приготовлену ебонітову платівку. Відразу буде видно зменшення між обкладками конденсатора різниці потенціалів. Як тільки ви приберете платівку з ебоніту, показання електрометра відразу візьмуть колишні значення. З цього випливає, що при заміні повітря на ебонітову платівку між обкладками конденсатора, ємність досвідченого конденсатора збільшилася.
  3. Візьміть замість ебоніту інший діелектрик і виконайте те ж саме з ним — помістіть між пластинами конденсатора, запишіть показання електрометра. Видно, що отриманий результат схожий з результатом попереднього досвіду. Ось тільки зміна конденсаторної ємності буде трохи іншим. Так от, якщо С0 — конденсаторна ємність в момент, коли між обкладками конденсатора вакуум, а С — ємність в момент, коли між пластинами конденсатора заповнений повністю простір будь-яким діелектриком, то С — ємність виявиться більше С0 — ємності в ε разів більше. А ε має залежність тільки від природних властивостей діелектрика.
  4. Запишіть висновки з досвіду, а саме: досліджувана діелектрична проникність визначається за формулою ε = С/С0.

Зверніть увагу

Щоб виготовити конденсатор, необхідні діелектрики тільки з хорошими властивостями ізоляції. Інакше, заряди просто будуть витікати через невідповідний діелектрик. Саме з цієї причини вода, наприклад, не підходить для виготовлення конденсатора, хоча у неї велика діелектрична проникність.

Корисні поради

Значення ε для більшості газів приблизно до одиниці, це відноситься і до повітря. Пов’язано це з низькою щільністю газів. Діелектрична проникність у багатьох твердих діелектриків варіюється від 2 до 8.