Was ist die absolute Permittivität von Luft? Dielektrizitätskonstantenwerte für einige Substanzen

DIE DIELEKTRISCHE KONSTANTE

Dielektrizitätskonstante des Mediumsε c ist eine Größe, die den Einfluss des Mediums auf die Wechselwirkungskräfte elektrischer Felder charakterisiert. Unterschiedliche Umgebungen haben unterschiedliche Werte von ε c .

Die absolute Dielektrizitätskonstante des Vakuums wird als elektrische Konstante ε 0 = 8,85 10 -12 f/m bezeichnet.

Das Verhältnis der absoluten Permittivität des Mediums zur elektrischen Konstante wird als relative Permittivität bezeichnet

diese. Die relative Permittivität ε ist ein Wert, der angibt, wie oft die absolute Permittivität des Mediums größer ist als die elektrische Konstante. Der Wert ε hat keine Dimension.

Tabelle 1

Relative Dielektrizitätskonstante von Isolierstoffen

Wie aus der Tabelle ersichtlich, die meisten Dielektrika ε = 1-10 und wenig abhängig von den elektrischen Bedingungen und der Umgebungstemperatur .

Es gibt eine Gruppe von Dielektrika genannt Ferroelektrika, in welchem ε kann Werte bis zu 10.000 erreichen, und ε hängt stark vom äußeren Feld und der Temperatur ab. Zu den Ferroelektrika gehören Bariumtitanat, Bleititanat, Rochelle-Salz usw.

Testfragen

1. Welche Struktur hat ein Aluminium-Kupfer-Atom?

2. In welchen Einheiten werden die Größen von Atomen und ihren Teilchen gemessen?

3. Welche elektrische Ladung haben Elektronen?

4. Warum sind Stoffe im Normalzustand elektrisch neutral?

5. Was wird als elektrisches Feld bezeichnet und wie wird es konventionell dargestellt?

6. Was bestimmt die Stärke der Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen?

7. Warum sind manche Materialien Leiter und andere Isolatoren?

8. Welche Materialien sind Leiter und welche Isolatoren?

9. Wie kann der Körper mit positiver Elektrizität aufgeladen werden?

10. Was nennt man die relative Dielektrizitätskonstante?

Die Dielektrizitätskonstante- Dies ist einer der Hauptparameter, der die elektrischen Eigenschaften von Dielektrika charakterisiert. Mit anderen Worten, es bestimmt, wie gut ein bestimmtes Material als Isolator ist.

Der Wert der Permittivität zeigt die Abhängigkeit der elektrischen Induktion im Dielektrikum von der Stärke des darauf wirkenden elektrischen Feldes. Gleichzeitig wird sein Wert nicht nur von den physikalischen Eigenschaften des Materials oder Mediums selbst beeinflusst, sondern auch von der Frequenz des Felds. Nachschlagewerke geben in der Regel den gemessenen Wert für ein statisches oder niederfrequentes Feld an.

Es gibt zwei Arten der Permittivität: absolut und relativ.

Relative Permittivität zeigt das Verhältnis der isolierenden (dielektrischen) Eigenschaften des untersuchten Materials zu den ähnlichen Eigenschaften des Vakuums. Sie charakterisiert die isolierenden Eigenschaften eines Stoffes in gasförmigem, flüssigem oder festem Zustand. Das heißt, es ist auf fast alle Dielektrika anwendbar. Der Wert der relativen Permittivität liegt bei gasförmigen Stoffen in der Regel im Bereich von 1. Bei Flüssigkeiten und Feststoffen kann er in einem sehr weiten Bereich liegen - von 2 bis fast unendlich.

Beispielsweise beträgt die relative Dielektrizitätskonstante von Süßwasser 80 und die von Ferroelektrika je nach Materialeigenschaften mehrere zehn oder sogar hundert Einheiten.

Absolute Permittivität ist ein konstanter Wert. Es charakterisiert die isolierenden Eigenschaften eines bestimmten Stoffes oder Materials, unabhängig von seinem Standort und äußeren Faktoren, die es beeinflussen.

Verwendungszweck

Die Dielektrizitätskonstante bzw. ihre Werte werden bei der Entwicklung und dem Design neuer elektronischer Bauteile, insbesondere Kondensatoren, verwendet. Die zukünftigen Abmessungen und elektrischen Eigenschaften des Bauteils hängen von seinem Wert ab. Dieser Wert wird auch bei der Entwicklung ganzer elektrischer Schaltungen (insbesondere in der Hochfrequenzelektronik) und sogar berücksichtigt

Jede Substanz oder jeder Körper, der uns umgibt, hat bestimmte elektrische Eigenschaften. Dies ist auf die molekulare und atomare Struktur zurückzuführen: das Vorhandensein geladener Teilchen, die sich in einem aneinander gebundenen oder freien Zustand befinden.

Wenn kein äußeres elektrisches Feld auf die Substanz einwirkt, verteilen sich diese Partikel so, dass sie sich gegenseitig ausgleichen und kein zusätzliches elektrisches Feld im gesamten Gesamtvolumen erzeugen. Bei äußerer Anwendung elektrischer Energie innerhalb von Molekülen und Atomen kommt es zu einer Umverteilung von Ladungen, die zur Bildung eines eigenen inneren elektrischen Feldes führt, das dem äußeren entgegengesetzt gerichtet ist.

Wenn der Vektor des angelegten externen Feldes mit "E0" und das interne mit "E" bezeichnet wird, dann ist das Gesamtfeld "E" die Summe der Energie dieser beiden Größen.

In der Elektrizität ist es üblich, Substanzen zu unterteilen in:

Dirigenten;

Dielektrika.

Eine solche Einteilung gibt es schon lange, allerdings eher bedingt, da viele Körper andere oder kombinierte Eigenschaften haben.

Dirigenten

Als Dirigenten fungieren die kostenpflichtigen Medien. Meistens fungieren Metalle als Leiter, da in ihrer Struktur immer freie Elektronen vorhanden sind, die sich im gesamten Volumen der Substanz bewegen können und gleichzeitig an thermischen Prozessen teilnehmen.

Wenn der Leiter von der Einwirkung äußerer elektrischer Felder isoliert ist, wird darin aus Ionengittern und freien Elektronen ein Gleichgewicht positiver und negativer Ladungen erzeugt. Dieses Gleichgewicht wird beim Einführen sofort zerstört - aufgrund der Energie, mit der die Umverteilung geladener Teilchen beginnt und an der Außenfläche unausgeglichene Ladungen mit positiven und negativen Werten auftreten.

Dieses Phänomen heißt Elektrostatische Induktion. Die daraus entstehenden Ladungen auf der Oberfläche von Metallen werden als bezeichnet Induktionsgebühren.

Die im Leiter gebildeten induktiven Ladungen bilden ihr eigenes Feld E ", das die Wirkung des externen E0 im Inneren des Leiters kompensiert. Daher ist der Wert des gesamten elektrostatischen Gesamtfelds kompensiert und gleich 0. In diesem Fall sind die Potentiale von Alle Punkte innen und außen sind gleich.

Die erhaltene Schlussfolgerung zeigt, dass innerhalb des Leiters selbst bei angeschlossenem externen Feld keine Potentialdifferenz und keine elektrostatischen Felder vorhanden sind. Diese Tatsache wird bei der Abschirmung genutzt - der Anwendung einer Methode zum elektrostatischen Schutz von Personen und elektrischen Geräten, die empfindlich auf induzierte Felder reagieren, insbesondere hochpräzise Messgeräte und Mikroprozessortechnologie.

Abgeschirmte Kleidung und Schuhe aus Stoffen mit leitfähigen Fäden, einschließlich einer Kopfbedeckung, werden in der Energiewirtschaft verwendet, um Personal zu schützen, das unter Bedingungen erhöhter Spannung arbeitet, die durch Hochspannungsgeräte erzeugt wird.

Dielektrika

Sogenannte Stoffe mit isolierenden Eigenschaften. Sie enthalten nur zusammenhängende, keine kostenlosen Gebühren. Sie haben alle positiven und negativen Teilchen in einem neutralen Atom befestigt, das der Bewegungsfreiheit beraubt ist. Sie sind innerhalb des Dielektrikums verteilt und bewegen sich unter der Wirkung des angelegten äußeren Feldes E0 nicht.

Seine Energie verursacht jedoch immer noch gewisse Veränderungen in der Struktur der Substanz - innerhalb der Atome und Moleküle ändert sich das Verhältnis von positiven und negativen Teilchen, und auf der Oberfläche der Substanz gibt es übermäßige, unausgeglichene gebundene Ladungen, die ein inneres elektrisches Feld E bilden ". Es wird von außen gerichtete Gegenspannung aufgebracht.

Dieses Phänomen wurde benannt dielektrische Polarisation. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Substanz ein elektrisches Feld E auftritt, das durch die Einwirkung der äußeren Energie E0 gebildet, aber durch die Gegenwirkung der inneren E geschwächt wird.

Arten der Polarisierung

Es gibt zwei Arten von Dielektrika:

1. Orientierung;

2. elektronisch.

Der erste Typ trägt den Zusatznamen Dipolpolarisation. Es ist Dielektrika mit verschobenen Zentren negativer und positiver Ladungen inhärent, die Moleküle aus mikroskopisch kleinen Dipolen bilden - eine neutrale Kombination zweier Ladungen. Dies ist typisch für Wasser, Stickstoffdioxid, Schwefelwasserstoff.

Ohne die Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes in solchen Substanzen richten sich molekulare Dipole unter dem Einfluss einwirkender Temperaturprozesse chaotisch aus. Gleichzeitig gibt es an keiner Stelle des Innenvolumens und auf der Außenfläche des Dielektrikums elektrische Ladung.

Dieses Muster ändert sich unter dem Einfluss von von außen zugeführter Energie, wenn die Dipole ihre Orientierung leicht ändern und Bereiche unkompensierter makroskopischer gebundener Ladungen auf der Oberfläche erscheinen, die ein Feld E" mit der entgegengesetzten Richtung zu dem angelegten E0 bilden.

Bei einer solchen Polarisation werden die Prozesse stark von der Temperatur beeinflusst, was eine thermische Bewegung verursacht und desorientierende Faktoren erzeugt.

Elektronische Polarisation, elastischer Mechanismus

Es manifestiert sich in unpolaren Dielektrika - Materialien anderer Art mit Molekülen ohne Dipolmoment, die unter dem Einfluss eines äußeren Feldes so verformt werden, dass positive Ladungen in Richtung des E0-Vektors und negativ ausgerichtet sind Gebühren in die entgegengesetzte Richtung.

Als Ergebnis arbeitet jedes der Moleküle als elektrischer Dipol, der entlang der Achse des angelegten Feldes orientiert ist. Sie erzeugen auf diese Weise ihr eigenes Feld E "mit entgegengesetzter Richtung auf der Außenfläche.

Bei solchen Substanzen hängt die Verformung von Molekülen und folglich die Polarisation durch die Einwirkung des Feldes von außen nicht von ihrer Bewegung unter Temperatureinfluss ab. Ein Beispiel für ein unpolares Dielektrikum ist Methan CH4.

Der Zahlenwert des inneren Feldes beider Dielektrika ändert sich zunächst direkt proportional zum Anstieg des äußeren Feldes in seiner Größe, dann treten bei Erreichen der Sättigung nichtlineare Effekte auf. Sie treten auf, wenn sich alle molekularen Dipole entlang der Kraftlinien polarer Dielektrika ausrichten oder Änderungen in der Struktur einer unpolaren Substanz aufgrund einer starken Verformung von Atomen und Molekülen durch eine große von außen zugeführte Energie auftreten.

In der Praxis kommen solche Fälle selten vor – meist tritt der Ausfall oder Isolationsbruch früher ein.

Die Dielektrizitätskonstante

Unter den Isoliermaterialien spielen elektrische Eigenschaften und ein Indikator wie z. B. eine wichtige Rolle die Dielektrizitätskonstante. Es kann anhand von zwei unterschiedlichen Merkmalen beurteilt werden:

1. absoluter Wert;

2. relativer Wert.

Begriff absolute Permittivität Substanzen εa werden verwendet, wenn auf die mathematische Schreibweise des Coulombschen Gesetzes Bezug genommen wird. Er verbindet in Form eines Koeffizienten εa die Vektoren der Induktion D und der Intensität E.

Denken Sie daran, dass der französische Physiker Charles de Coulomb seine eigene Torsionswaage verwendete, um die Muster elektrischer und magnetischer Kräfte zwischen kleinen geladenen Körpern zu untersuchen.

Die Bestimmung der relativen Permittivität eines Mediums dient zur Charakterisierung der isolierenden Eigenschaften eines Stoffes. Es bewertet das Verhältnis der Wechselwirkungskraft zwischen zwei Punktladungen unter zwei verschiedenen Bedingungen: im Vakuum und in einer Arbeitsumgebung. In diesem Fall werden die Vakuumindikatoren mit 1 (εv=1) angenommen, während sie für reale Substanzen immer höher sind, εr>1.

Der Zahlenausdruck εr wird als dimensionslose Größe dargestellt, erklärt sich aus dem Einfluss der Polarisation in Dielektrika und dient der Bewertung ihrer Eigenschaften.

Dielektrizitätskonstantenwerte einzelner Medien(bei Raumtemperatur)

Die Dielektrizitätskonstante die Dielektrizitätskonstante

der Wert von ε, der angibt, wie oft die Wechselwirkungskraft zweier elektrischer Ladungen in einem Medium geringer ist als im Vakuum. In einem isotropen Medium hängt ε mit der dielektrischen Suszeptibilität χ durch die Beziehung zusammen: ε = 1 + 4π χ. Die Permittivität eines anisotropen Mediums ist ein Tensor. Die Permittivität hängt von der Frequenz des Feldes ab; in starken elektrischen Feldern beginnt die Permittivität von der Feldstärke abzuhängen.

DIELEKTRISCHE PERMITTIVITÄT, eine dimensionslose Größe e, die zeigt, wie oft die Wechselwirkungskraft F zwischen elektrischen Ladungen in einem bestimmten Medium kleiner ist als ihre Wechselwirkungskraft F o im Vakuum:
e \u003d F über / F.
Die Dielektrizitätskonstante gibt an, wie oft das Feld durch das Dielektrikum geschwächt wird (cm. DIELEKTRIKUM), die die Eigenschaft eines Dielektrikums, in einem elektrischen Feld polarisiert zu werden, quantitativ charakterisiert.
Der Wert der relativen Permittivität eines Stoffes, der den Grad seiner Polarisierbarkeit charakterisiert, wird durch die Mechanismen der Polarisation bestimmt (cm. POLARISATION). Der Wert hängt aber auch stark vom Aggregatzustand des Stoffes ab, da sich bei Übergängen von einem Zustand in einen anderen die Dichte des Stoffes, seine Viskosität und Isotropie stark ändern (cm. ISOTROPIE).
Dielektrizitätskonstante von Gasen
Gasförmige Stoffe zeichnen sich aufgrund der großen Molekülabstände durch sehr geringe Dichten aus. Aus diesem Grund ist die Polarisation aller Gase vernachlässigbar und ihre Permittivität liegt nahe bei Eins. Die Polarisation eines Gases kann rein elektronisch oder dipolartig sein, wenn die Gasmoleküle polar sind, aber auch in diesem Fall ist die Elektronenpolarisation von primärer Bedeutung. Die Polarisation verschiedener Gase ist umso größer, je größer der Radius des Gasmoleküls ist, und liegt zahlenmäßig nahe am Quadrat des Brechungsindex für dieses Gas.
Die Abhängigkeit eines Gases von Temperatur und Druck wird durch die Anzahl der Moleküle pro Volumeneinheit des Gases bestimmt, die proportional zum Druck und umgekehrt proportional zur absoluten Temperatur ist.
Luft hat unter normalen Bedingungen e = 1,0006, und ihr Temperaturkoeffizient hat einen Wert von etwa 2. 10 –6 K –1 .
Dielektrizitätskonstante flüssiger Dielektrika
Flüssige Dielektrika können aus unpolaren oder polaren Molekülen bestehen. Der e-Wert von unpolaren Flüssigkeiten wird durch die Elektronenpolarisation bestimmt, ist also klein, nahe dem Wert des Quadrats der Lichtbrechung und überschreitet normalerweise nicht 2,5. Die Abhängigkeit von e einer unpolaren Flüssigkeit von der Temperatur ist mit einer Abnahme der Anzahl von Molekülen pro Volumeneinheit verbunden, d.h. mit einer Abnahme der Dichte, und ihr Temperaturkoeffizient liegt nahe dem Temperaturkoeffizienten der Volumenausdehnung der flüssig, unterscheidet sich aber im Vorzeichen.
Die Polarisation von Flüssigkeiten, die Dipolmoleküle enthalten, wird gleichzeitig durch die elektronischen und dipolrelaxierenden Komponenten bestimmt. Je größer die Dielektrizitätskonstante solcher Flüssigkeiten ist, desto größer ist der Wert des elektrischen Moments der Dipole (cm. DIPOL) und je größer die Anzahl der Moleküle pro Volumeneinheit ist. Die Temperaturabhängigkeit bei polaren Flüssigkeiten ist komplex.
Dielektrizitätskonstante fester Dielektrika
In Festkörpern kann es entsprechend der Vielfalt struktureller Merkmale eines festen Dielektrikums eine Vielzahl von Zahlenwerten annehmen. In festen Dielektrika sind alle Polarisationsarten möglich.
Den kleinsten Wert von e haben feste Dielektrika, die aus unpolaren Molekülen bestehen und nur eine elektronische Polarisation aufweisen.
Feste Dielektrika, bei denen es sich um Ionenkristalle mit dichter Partikelpackung handelt, haben elektronische und ionische Polarisationen und e-Werte, die in einem weiten Bereich liegen (e Steinsalz - 6; e Korund - 10; e Rutil - 110; e Calciumtitanat - 150).
e verschiedener anorganischer Gläser, die sich der Struktur amorpher Dielektrika annähern, liegt in einem relativ engen Bereich von 4 bis 20.
Polare organische Dielektrika haben im Festkörper eine Dipolrelaxationspolarisation. e dieser Materialien hängt stark von der Temperatur und Frequenz der angelegten Spannung ab und gehorcht denselben Gesetzmäßigkeiten wie bei Dipolflüssigkeiten.

Enzyklopädisches Wörterbuch. 2009 .

Sehen Sie, was "Dielektrizitätskonstante" in anderen Wörterbüchern ist:

Der Wert von e, der angibt, wie oft die Wechselwirkungskraft zweier elektrischer Ladungen in einem Medium geringer ist als im Vakuum. In einem isotropen Medium hängt e mit der dielektrischen Suszeptibilität zusammen: e = 1 + 4pc. Die Dielektrizitätskonstante… … Großes enzyklopädisches Wörterbuch

Der Wert von e, der die Polarisation von Dielektrika unter Einwirkung von elektr. Feld E. D. p. geht als Größe in das Coulomb-Gesetz ein, die angibt, wie oft die Stoßkraft zweier freier Ladungen in einem Dielektrikum geringer ist als im Vakuum. Die Schwächung der ... ... Physikalische Enzyklopädie

DIELEKTRISCHE PERMITTIVITÄT, Der Wert von e, der angibt, wie oft die Wechselwirkungskraft zweier elektrischer Ladungen in einem Medium geringer ist als im Vakuum. Der Wert von e ist sehr unterschiedlich: Wasserstoff 1,00026, Trafoöl 2,24, ... ... Moderne Enzyklopädie

- (Bezeichnung e), in der Physik eine der Eigenschaften verschiedener Materialien (siehe DIELEKTRISCH). Sie wird ausgedrückt durch das Verhältnis der Dichte des ELEKTRISCHEN FLUSSES im Medium zur Intensität des ELEKTRISCHEN FELDES, das ihn verursacht. Vakuumpermittivität ... ... Wissenschaftliches und technisches Lexikon

die Dielektrizitätskonstante- Die die dielektrischen Eigenschaften eines Stoffes charakterisierende Größe, Skalar für einen isotropen Stoff und Tensor für einen anisotropen Stoff, deren Produkt mit der elektrischen Feldstärke gleich der elektrischen Verschiebung ist. [GOST R 52002 2003]… … Handbuch für technische Übersetzer

Die Dielektrizitätskonstante- DIELEKTRISCHE PERMEABILITÄT, der Wert von e, der angibt, wie oft die Wechselwirkungskraft zweier elektrischer Ladungen in einem Medium geringer ist als im Vakuum. Der Wert von e ist sehr unterschiedlich: Wasserstoff 1,00026, Trafoöl 2,24, ... ... Illustriertes enzyklopädisches Wörterbuch

Die Dielektrizitätskonstante- eine Größe, die die dielektrischen Eigenschaften eines Stoffes charakterisiert, Skalar für einen isotropen Stoff und Tensor für einen anisotropen Stoff, dessen Produkt aus der elektrischen Feldstärke gleich der elektrischen Verschiebung ist ... Quelle: ... ... Offizielle Terminologie

die Dielektrizitätskonstante- absolute Permittivität; Industrie Dielektrizitätskonstante Eine skalare Größe, die die elektrischen Eigenschaften eines Dielektrikums charakterisiert und gleich dem Verhältnis der Größe der elektrischen Verschiebung zur Größe der elektrischen Feldstärke ist ... Polytechnisches terminologisches erklärendes Wörterbuch

Absolute Permittivität Relative Permittivität Vakuumpermittivität ... Wikipedia

die Dielektrizitätskonstante- dielektrinė skvarba statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektrinio srauto tankio tiriamojoje medžiagoje ir elektrinio lauko stiprio santykis. atitikmenys: engl. Dielektrizitätskonstante; Dielektrizitätskonstante; Permittivität Dielektrikum ... ... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

Bücher

• Materialeigenschaften. Anisotropie, Symmetrie, Struktur. Pro. aus dem Englischen. , Newnham RE. Dieses Buch handelt von Anisotropie und der Beziehung zwischen der Struktur von Materialien und ihren Eigenschaften. Es deckt ein breites Themenspektrum ab und ist eine Art Einführungskurs in physikalische Eigenschaften...

Wie die Erfahrung zeigt, hängt die Kapazität eines Kondensators nicht nur von der Größe, Form und relativen Position seiner einzelnen Leiter ab, sondern auch von den Eigenschaften des Dielektrikums, das den Raum zwischen diesen Leitern ausfüllt. Der Einfluss des Dielektrikums kann anhand des folgenden Versuchs ermittelt werden. Wir laden einen flachen Kondensator auf und notieren die Messwerte eines Elektrometers, das die Spannung über dem Kondensator misst. Bewegen wir nun eine ungeladene Ebonitplatte in den Kondensator (Abb. 63). Wir werden sehen, dass die Potentialdifferenz zwischen den Platten merklich abnimmt. Wenn Sie das Ebonit entfernen, werden die Messwerte des Elektrometers gleich. Dies zeigt, dass, wenn Luft durch Ebonit ersetzt wird, die Kapazität des Kondensators zunimmt. Wenn Sie anstelle von Ebonit ein anderes Dielektrikum verwenden, erhalten Sie ein ähnliches Ergebnis, aber nur die Änderung der Kapazität des Kondensators ist unterschiedlich. Wenn - die Kapazität des Kondensators, zwischen dessen Platten ein Vakuum herrscht, und - die Kapazität desselben Kondensators, wenn der gesamte Raum zwischen den Platten ohne Luftspalte mit einer Art Dielektrikum gefüllt ist, dann die Kapazität mal größer sein als die Kapazität, wobei es nur auf die Art des Dielektrikums ankommt. So kann man schreiben

Reis. 63. Die Kapazität eines Kondensators erhöht sich, wenn eine Ebonitplatte zwischen seine Platten geschoben wird. Die Bleche des Elektrometers fallen ab, obwohl die Ladung gleich bleibt

Der Wert wird als relative Dielektrizitätskonstante oder einfach Dielektrizitätskonstante des Mediums bezeichnet, das den Raum zwischen den Kondensatorplatten ausfüllt. Im Tisch. 1 zeigt die Werte der Permittivität einiger Substanzen.

Tabelle 1. Dielektrizitätskonstante einiger Substanzen

Das Obige gilt nicht nur für einen flachen Kondensator, sondern auch für einen Kondensator jeder Form: Indem wir Luft durch eine Art Dielektrikum ersetzen, erhöhen wir die Kapazität des Kondensators um den Faktor 1.

Genau genommen erhöht sich die Kapazität eines Kondensators nur dann um den Faktor 1, wenn alle Feldlinien, die von einer Platte zur anderen gehen, durch das gegebene Dielektrikum verlaufen. Dies ist beispielsweise ein Kondensator, der vollständig in eine Art flüssiges Dielektrikum eingetaucht ist und in ein großes Gefäß gegossen wird. Wenn jedoch der Abstand zwischen den Platten im Vergleich zu ihren Abmessungen gering ist, kann davon ausgegangen werden, dass es ausreicht, nur den Raum zwischen den Platten zu füllen, da hier das elektrische Feld des Kondensators praktisch konzentriert ist. Für einen flachen Kondensator reicht es also aus, nur den Raum zwischen den Platten mit einem Dielektrikum zu füllen.

Durch Anordnen einer Substanz mit hoher Dielektrizitätskonstante zwischen den Platten kann die Kapazität des Kondensators stark erhöht werden. Dabei wird in der Praxis meist nicht Luft, sondern Glas, Paraffin, Glimmer und andere Stoffe als Dielektrikum für einen Kondensator gewählt. Auf Abb. 64 zeigt einen technischen Kondensator, bei dem ein mit Paraffin imprägniertes Papierband als Dielektrikum dient. Seine Verkleidungen sind beidseitig auf Wachspapier gepresste Stahlbleche. Die Kapazität solcher Kondensatoren erreicht oft mehrere Mikrofarad. So hat beispielsweise ein Amateurfunk-Kondensator in der Größe einer Streichholzschachtel eine Kapazität von 2 Mikrofarad.

Reis. 64. Technischer Flachkondensator: a) montiert; b) in teilweise zerlegter Form: 1 und 1 "- Rahmenbänder, zwischen denen Bänder aus gewachstem dünnem Papier 2 gelegt werden. Alle Bänder werden mit einem "Ziehharmonika" zusammengefaltet und in eine Metallbox gelegt. Kontakte 3 und 3" sind an die Enden der Bänder 1 und 1" gelötet, um einen Kondensator in die Schaltung aufzunehmen

Es ist klar, dass nur Dielektrika mit sehr guten Isoliereigenschaften für die Herstellung eines Kondensators geeignet sind. Andernfalls fließen die Ladungen durch das Dielektrikum. Deshalb ist Wasser trotz seiner hohen Dielektrizitätskonstante für die Herstellung von Kondensatoren überhaupt nicht geeignet, denn nur äußerst sorgfältig gereinigtes Wasser ist ein ausreichend gutes Dielektrikum.

Wird der Raum zwischen den Platten eines Flachkondensators mit einem Medium mit Dielektrizitätskonstante gefüllt, so nimmt die Formel (34.1) für einen Flachkondensator die Form an

Die Tatsache, dass die Kapazität eines Kondensators von der Umgebung abhängt, deutet darauf hin, dass sich das elektrische Feld innerhalb der Dielektrika ändert. Wir haben gesehen, dass, wenn ein Kondensator mit einem Dielektrikum mit einer Permittivität gefüllt wird, die Kapazität um den Faktor zunimmt. Das bedeutet, dass bei gleichen Ladungen auf den Platten die Potentialdifferenz zwischen ihnen um einen Faktor abnimmt. Aber die Potentialdifferenz und die Feldstärke sind durch die Beziehung (30.1) miteinander verbunden. Eine Verringerung der Potentialdifferenz bedeutet also, dass die Feldstärke im Kondensator, wenn er mit einem Dielektrikum gefüllt ist, um einen Faktor kleiner wird. Dies ist der Grund für die Erhöhung der Kapazität des Kondensators. mal weniger als im Vakuum. Daraus schließen wir, dass das Coulombsche Gesetz (10.1) für Punktladungen in einem Dielektrikum die Form hat