[/caption]Nézze meg azt a kerámia WC-t vagy mosdót a fürdőszobájában. Gondoltál már arra, hogy van valami közös benne az üveggel, csillámmal, műanyaggal vagy akár a száraz levegővel? Gondoljon arra, hogy hasznos lehet kondenzátorok építésénél. Valószínűleg nem, de ez azért van, mert ennek az anyagnak van egy olyan tulajdonsága, amelyet gyakran figyelmen kívül hagynak. Ez egy dielektrikum, vagyis egy olyan anyag, amely rossz elektromos vezető, de jó eszköz az elektromos tárolásra. Akár kerámiáról, üvegről, levegőről vagy akár vákuumról (egy másik jó dielektrikumról) beszélünk, a tudósok az úgynevezett dielektromos állandót használják, amely egy anyag és a szabad tér permittivitásának aránya. Vagy laikus kifejezéssel: az anyagban tárolt elektromos energia mennyiségének aránya egy rákapcsolt feszültséggel a vákuumban tárolthoz viszonyítva.
Zavaros? Nos, talán szükség van egy kis magyarázatra, hogy eloszlassuk a megértés néhány technikai akadályát. Először is, a dielektrikum szigetelőanyagként vagy nagyon rossz elektromos áramvezetőként definiálható. Amikor a dielektrikumokat elektromos térbe helyezzük, gyakorlatilag nem folyik bennük áram, mert a fémekkel ellentétben nincs lazán kötött vagy szabad elektronjuk, amely átsodródhatna az anyagon. Ehelyett elektromos polarizáció következik be, ahol a dielektrikumon belüli pozitív töltések percenként az elektromos tér irányába, a negatív töltések pedig az elektromos térrel ellentétes irányban. A töltésnek ez az enyhe szétválása vagy polarizációja csökkenti magában a dielektrikumban az elektromos teret. Ez a tulajdonság, mint már említettük, rossz vezetővé, de jó tárolóeszközzé teszi.
A gyakorlatban a legtöbb dielektromos anyag szilárd. De amint már említettük, a száraz levegő is dielektromos, csakúgy, mint a legtöbb tiszta, száraz gáz, mint például a hélium és a nitrogén. Ezeknek alacsony a dielektromos állandója, míg az olyan dolgoknak, mint a fém-oxidok, nagy az állandó. Mérsékelt dielektromos állandóval rendelkező anyagok közé tartozik a kerámia, desztillált víz, papír, csillám, polietilén és üveg. A dielektromos állandó növekedésével nő az elektromos fluxussűrűség (az elektromos töltés teljes mennyisége területenként), de csak akkor, ha az összes többi tényező változatlan marad. Ez viszont lehetővé teszi, hogy adott méretű tárgyak, például fémlemez-készletek hosszú ideig megtartsák elektromos töltésüket és/vagy nagy mennyiségű töltést.
Mivel jó szigetelőanyag (vagy dielektrikum), a fémoxidokat, a száraz levegőt és a vákuumot gyakran használják nagyenergiájú kondenzátorok, valamint rádiófrekvenciás átviteli vezetékek építésénél, ahol az elektromos energiát rádiófrekvencián tárolják.
Sok cikket írtunk a Universe Today dielektromos állandójáról. Itt egy cikk erről hogyan működnek a mikrohullámú sütők , és itt van egy cikk a az általános relativitáselmélet asztali tesztje .
Ha további információra van szüksége a dielektromos állandóról, tekintse meg ezeket a cikkeket Hiperfizika és Web fizika .
Felvettük az Astronomy Cast egy teljes epizódját is, amely az elektromágnesességről szól. Hallgass ide, 103. rész: Elektromágnesesség .
Források:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric
http://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity
http://en.wikipedia.org/wiki/Flux
http://en.wikipedia.org/wiki/Elektrostatikus
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162637/dilectric-constant
http://searchcio-midmarket.techtarget.com/sDefinition/0,,sid183_gci546287,00.html
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162630/dilectric
