Dielektrická vodivost

Technology

12 hours ago

Author

Dielektrická vodivost, čili permitance, a dielektrický odpor, čili elastance, jsou vzájemně reciproké skalární fyzikální veličiny vyjadřující prostupnost daného dielektrického tělesa pro Elektrický indukční tok.

Značení, definice a jednotky

Dielektrická vodivost

Doporučené značení: Gd * Definice: *:Dielektrická vodivost je definována jako podíl elektrického indukčního toku Ψ mezi dvěma ekvipotenciálními plochami v dielektriku a rozdílu jejich potenciálů V1 − V2: *::G_\mathrm{d} = \frac {\Psi}{V_1 - V_2}, *:resp. jako převrácená hodnota dielektrického odporu: *::G_\mathrm{d} = \frac {1}{R_\mathrm{d}}, * Jednotky: *:Hlavní jednotkou v SI je 1 farad, značka 1 F

Dielektrický odpor

Doporučené značení: Rd * Definice: *:Dielektrický odpor je definována jako podíl rozdílu potenciálů V1 − V2 dvou ekvipotenciálních ploch v dielektriku a elektrického indukčního toku Ψ mezi nimi: *::R_\mathrm{d} = \frac {V_1 - V_2}{\Psi} * Jednotky: *:Hlavní jednotkou v SI je 1 reciproký farad, značka 1 F−1

Vlastnosti a výpočet

Z definice vyplývá, že dielektrický odpor je převrácenou hodnotou dielektrické vodivosti a naopak: :R_\mathrm{d} = \frac {1}{G_\mathrm{d}}, resp. G_\mathrm{d} = \frac {1}{R_\mathrm{d}}.

Měrná dielektrická vodivost

Protože elektrický indukční tok roste s obsahem plochy, skrz kterou prochází, a protože rozdíl potenciálů (v prostředí bez nábojů) roste v daném poli se vzdáleností ekvipotenciálních ploch, závisí dielektrická vodivost a dielektrický odpor na rozměrech daného dielektrického tělesa. V homogenním poli je proto dielektrická vodivost přímo úměrná obsahu příčné plochy a nepřímo úměrná podélnému rozměru ve směru vektoru elektrické indukce.

Koeficientem úměrnosti, charakterizujícím lokální prostupnost prostředí pro tok elektrické indukce, je měrná dielektrická vodivost, známější jako permitivita a značená ε.

I v nehomogenním dielektrickém prostředí tedy platí, že dielektrická vodivost elementárního hranolu s podstavami o obsahu dS a výškou dl, umístěného výškou ve směru vektoru elektrické indukce, je dána výrazem: : G_\mathrm{d} = \varepsilon \frac {\mathrm{d} S}{\mathrm{d} l}.

Vztah ke kapacitě kondenzátoru

Elektrický indukční tok mezi elektrodami kondenzátoru je číselně roven jejich náboji, napětí na kondenzátoru je definováno jako rozdíl potenciálů jeho elektrod. Kapacita kondenzátoru je tedy z definice svou velikostí rovna dielektrické vodivosti dielektrika mezi jeho elektrodami (obdobný charakter naznačuje již shodná jednotka - farad).

To je i důvod, proč se v elektrotechnické praxi dielektrická vodivost používá jako samostatná veličina pouze zřídka.