الثبات الكهربائي مقابل القطبية: الفرق والمقارنة

ثابت Di-Electric والقطبية هما المصطلحان المستخدمان في فرع الفيزياء للعلوم. الموضوعات متنوعة على الرغم من أن كلا المصطلحين مترابطان بطريقة ما.

لكن هناك اختلافات كثيرة بينهما. تذكر هذه المقالة الاختلافات الرئيسية والتعريفات والمقارنات بين المصطلحين.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. يقيس ثابت العزل قدرة المادة على تخزين الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي ، وهو أمر مهم في تصميم المكثف.
2. تشير القطبية إلى فصل الشحنات الكهربائية في الجزيء الناتج عن الاختلافات في الكهربية بين الذرات.
3. يرتبط ثابت العزل الكهربائي والقطبية، حيث أن الجزيئات القطبية لها ثوابت عازلة أعلى بسبب قدرتها على الاصطفاف في المجال الكهربائي.

الثابت الكهربائي مقابل القطبية

الفرق بين ثابت العزل والقطبية هو أن ثابت العزل هو نسبة بينما القطبية هي سمة ثنائية. ثابت العزل هو خاصية للمادة المراد تخزينها أو الاحتفاظ بها طاقة الوضع الكهربائي تحت مجال كهربائي. بينما من ناحية أخرى ، فإن القطبية هي التدفق الاتجاهي للإلكترونات من قطب إلى آخر.

ثابت العزل هو نسبة النفاذية الكهربائية للمادة ونفاذية الفراغ الكهربائي. يشار إليه على أنه εr(ω) ، وأحيانًا يُشار إليها باسم κ.

يشرح كيف يؤثر المجال الكهربائي على البيئة العازلة. ويتم قياسه بأجهزة متخصصة بشكل مباشر.

القطبية هي نوعية جسم ذي قوى أو شحنات معاكسة تتدفق في اتجاهين متعاكسين. هناك نوعان من الأقطاب - سلبي وإيجابي.

والقطبية هي التدفق الاتجاهي للإلكترونات ، لذلك يمكن أن يكون للإلكترونات قطبية سالبة أو موجبة. المغناطيس ، والمجال الكهربائي ، والمجال المغناطيسي جميعها لها قطبية.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	ثابت العزل الكهربائي	قطبية
تعريف	ثابت العزل هو خاصية أو قدرة مادة ما على تخزين أو الاحتفاظ بالطاقة الكهربائية الكامنة.	القطبية هي اتجاه تدفق التيار في الدائرة ، وتمثل الجهد الكهربائي في نهايات الدائرة.
حدد بواسطة	يتم تحديده بقسمة السماحية المطلقة على سماحية الفراغ.	يتم تحديده تجريبيا باستخدام الكربون أو القطب المعدني.
دلالة بواسطة	يتم الإشارة إليه بواسطة K.	يشار إليه بالدلتا.
يقاس ب	يتم قياسه عبر أجهزة مثل BI-870.	يتم قياسه عبر أجهزة مثل راسم الذبذبات مزدوج التتبع.
بعد	ثابت العزل الكهربائي بلا أبعاد.	بينما القطبية ليست بلا أبعاد.

ما هو ثابت الكهربي؟

يُعرف ثابت العزل أيضًا بالسماحية النسبية. إنها نسبة السماحية المطلقة إلى نسبة سماحية الفراغ.

يتم الإشارة إلى ثابت العزل الكهربائي بواسطة K. وتتم كتابة الصيغة على النحو التالي K = E / Eo ، حيث Eo عازل للكهرباء ، و E هو الحقل الصافي.

كلما زادت قيمة ثابت العزل الكهربائي ، يمكن تخزين المزيد من الشحنة. أيضًا ، تكون E دائمًا أقل من أو تساوي Eo.

المادة العازلة هي مادة عازلة ، لذلك يقيس ثابت العزل قدرة المادة على الاحتفاظ بالطاقة الكهربائية أو تخزينها في مجال كهربائي للعازل.

على الرغم من مكثف يمكن أيضًا قياس ثابت العزل الكهربائي ، فهو نسبة السعة باستخدام المادة كعزل كهربائي لمكثف إلى الفراغ كعزل كهربائي لمكثف.

ثابت العزل هو بلا أبعاد وكمية معقدة. إنه عامل مهم في تصميم المكثفات.

لزيادة سعة المكثف ، يتم زيادة ثابت العزل أو السماحية النسبية.

وذلك لأن حجم المجال المغناطيسي يتناقص داخل حجم العازل الكهربائي عندما يتم وضع مادة ذات سماحية عالية في مجال كهربائي.

المواد العازلة هي عوازل ، لكنها يمكن أن تدعم المجال الكهروستاتيكي بكفاءة. من السهل في هذه الأيام قياس ثابت العزل الكهربائي من خلال أجهزة متخصصة مثل BI-870.

ما هو القطبية؟

القطبية مصطلح يستخدم على نطاق واسع في الكهرباء والمغناطيسية. تحدد القطبية اتجاه تدفق الإلكترونات.

إنها صفة كائن ذي قوى معاكسة تظهر قوى متناقضة في اتجاهات متعاكسة.

نظرًا لوجود قطبين موجبين وسالبين ، يمكن أن يكون هناك قطبية موجبة أو سالبة.

يحدد عدد الإلكترونات الموجودة في الكائن القطبية الكهربائية للكائن.

عندما نوفر جهدًا كهربائيًا ثابتًا بين لوحين أو كائنين مختلفين ، فإن أحدهما سيكون له إلكترونات منخفضة مقارنة بالآخر.

وهذا الجسم ذو الإلكترونات المنخفضة سيكون له قطبية موجبة. في المقابل ، فإن الجسم الآخر الذي يحتوي على عدد أكبر من الإلكترونات سيكون له قطبية سالبة.

ستنتج القطبية تيارًا كهربائيًا عندما يتصل هذان الجسمان برابطة موصلة بينما تتدفق الإلكترونات من السالب إلى الموجب.

يمكن تحديد قطبية الجسم باستخدام قطب كربون أو معدني.

في الكهرباء ، لا تتغير قطبية الدوائر الكهربائية بالتيار المستمر ، في حين أن قطبية الدوائر الكهربائية المتناوبة يمكن أن تتغير بناءً على تردد الكهرباء.

الأجهزة المستخدمة لقياس القطبية هي الفولتميتر التناظري ، وأضواء الاختبار ، وما إلى ذلك. ولاختبار القطبية في نظام التيار المتردد ، أثر مزدوج مرسمة الذبذبات .

الاختلافات الرئيسية بين الثبات الكهربائي والقطبية

1. ثابت العزل هو قدرة أو خاصية المادة على الاحتفاظ بشحنة كهربائية ، بينما القطبية هي التدفق الاتجاهي للإلكترونات.
2. المواد العازلة هي عوازل ، أي أنها موصلة رديئة للتيارات الكهربائية ، في حين أن القطبية يمكن أن تخلق تيارًا كهربائيًا. 
3. لا يحتوي الثابت الكهربائي على وحدة أو بعد. بينما الاستقطاب له وحدة وبعد.
4. يتم قياس ثابت العزل الكهربائي مباشرة بواسطة أجهزة متخصصة مثل BI-870. ولقياس جهاز القطبية مثل راسم الذبذبات ثنائي التتبع.
5. ثابت العزل هو نسبة نفاذية الوسط الكهربائي إلى نفاذية العزل الكهربائي في الفراغ. بينما يتم تحديد القطبية عن طريق استخدام الكربون أو القطب المعدني بشكل تجريبي.

مراجع حسابات

1. https://link.springer.com/article/10.1023/B:NALA.0000015791.00288.43
2. https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.129.62

آخر تحديث: 11 يونيو 2023