ค่าคงที่อิเล็กทริกกับความถี่: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

วัสดุไดอิเล็กตริก หมายถึง วัสดุที่เป็นฉนวนไฟฟ้า เป็นตัวนำไฟฟ้าที่แย่มาก ไม่มีกระแสไหลเมื่อวางวัสดุนี้ในสนามไฟฟ้า

ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกและความถี่ช่วยให้เข้าใจการเปลี่ยนแปลงความจุไดอิเล็กทริกและคุณสมบัติไดอิเล็กทริก

ประเด็นที่สำคัญ

1. ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกวัดความสามารถของวัสดุในการเก็บพลังงานไฟฟ้าภายในสนามไฟฟ้า ในขณะที่ความถี่หมายถึงจำนวนการสั่นต่อหน่วยเวลาของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
2. ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงความจุที่มากขึ้นสำหรับวัสดุในการเก็บประจุไฟฟ้า ในขณะที่ความถี่ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่รวดเร็วยิ่งขึ้น
3. ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของวัสดุ ในขณะที่ความถี่ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดและคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเทียบกับความถี่

อิเล็กทริก ความถี่ถูกกำหนดโดยความสามารถของวัสดุในการเก็บพลังงานไฟฟ้าในสนามไฟฟ้า ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกจะสูงที่ความถี่ต่ำ แต่เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น ความถี่อิเล็กทริกคือช่วงความถี่ที่วัสดุอิเล็กทริกแสดงประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกคือค่าเฉพาะที่ได้มาจากการคำนวณและกำหนดให้กับ a ในภายหลัง capacitor. ค่านี้อิงจากการเปรียบเทียบความจุของสารเฉพาะในสุญญากาศ

มันถูกดำเนินการทั้งที่มีและไม่มีวัสดุไดอิเล็กตริกอยู่ วัสดุอิเล็กทริกเป็นวัสดุฉนวน

ความถี่ไดอิเล็กตริกคือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงภายในความถี่ของสนามไฟฟ้า

ศักยภาพของอิเล็กทริกในการเก็บพลังงานขึ้นอยู่กับความถี่ของสนามไฟฟ้าที่ใช้ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง การกระจายตัวของอิเล็กทริกเป็นอีกคำหนึ่งสำหรับปรากฏการณ์นี้

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก	ความถี่ไดอิเล็กตริก
ความหมาย	เป็นการวัดการเปลี่ยนแปลงไดอิเล็กทริกตามการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า	ในกรณีส่วนใหญ่ กราฟจะถูกสร้างขึ้นพร้อมกับระบุคุณสมบัติไดอิเล็กทริกที่ความถี่ต่างๆ
การวัด	วัดโดยใช้สูตร K= C/Co; C และ Co เป็นความจุที่มีและไม่มีอิเล็กทริก	อุปกรณ์ใช้สำหรับวัดคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกที่ความถี่ต่างๆ
ความคุ้มค่า	ค่าที่นี่ยังคงที่ โดยทั่วไปจะใช้อุณหภูมิห้องที่ความถี่เฉพาะ	ค่าที่นี่เป็นตัวแปร มันเปลี่ยนไปตามความแปรผันของความถี่สนามไฟฟ้า
กราฟ	เป็นสิ่งสำคัญในด้านวิศวกรรมควบคู่ไปกับการพัฒนาวัสดุใหม่ที่จะใช้ในสาขาต่างๆ ช่วยในการกำหนดสถานการณ์ที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุที่จะนำมาใช้	ในกรณีส่วนใหญ่ กราฟจะไม่ถูกสร้างขึ้นในขณะที่กำหนดค่าคงที่ไดอิเล็กทริก
การใช้งาน	เป็นสิ่งสำคัญในด้านวิศวกรรมควบคู่ไปกับการพัฒนาวัสดุใหม่ที่ใช้ในสาขาต่างๆ ช่วยในการกำหนดสถานการณ์ที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุที่จะนำมาใช้	มีประโยชน์มากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการทำนายว่าวัสดุจะทำงานอย่างไรในสถานการณ์ที่กำหนด

ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกคืออะไร?

ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกหมายถึงค่าเฉพาะที่คำนวณแล้วกำหนดให้กับ a ในภายหลัง capacitor. ค่านี้ขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบความจุของสารเฉพาะในสุญญากาศ ทั้งที่มีและไม่มีวัสดุอิเล็กทริกอยู่

วัสดุอิเล็กทริกเป็นวัสดุฉนวน อุปกรณ์ใดๆ ที่สามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้เรียกว่าตัวเก็บประจุ และวิธีที่สสารสามารถกักเก็บประจุไฟฟ้าได้อย่างง่ายดายนั้นเรียกว่าความจุไฟฟ้า

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสามารถอธิบายได้ด้วยความช่วยเหลือของสูตรที่กำหนด k = C / Co ในสูตร 'k' เป็นค่าคงที่ซึ่งคำนวณได้ C แสดงถึงความจุเมื่อมีวัสดุอิเล็กทริก

ในขณะที่ Co แสดงถึงความจุโดยไม่มีวัสดุอิเล็กทริก ค่าที่คำนวณได้จะมากกว่า 1 เสมอ โดยถูกกำหนดไว้ที่อุณหภูมิที่ตั้งไว้ 25 องศาเซลเซียสสำหรับสารหลายชนิด

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามค่าอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง นี่เป็นเพราะผลกระทบของการนำไฟฟ้าของวัสดุ

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกให้ข้อมูลเกี่ยวกับความสามารถในการกักเก็บไฟฟ้าของสารเฉพาะและกำหนดการใช้สารนั้นเพิ่มเติม 

ความถี่ไดอิเล็กทริกคืออะไร?

ความถี่ไดอิเล็กตริกหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงภายในความถี่ของสนามไฟฟ้า

ศักยภาพของอิเล็กทริกในการกักเก็บพลังงานขึ้นอยู่กับความถี่ของสนามไฟฟ้าที่ใช้ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง การกระจายตัวของอิเล็กทริกเป็นอีกคำหนึ่งสำหรับปรากฏการณ์นี้

เป็นไปได้ที่จะคำนวณการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในคุณสมบัติไดอิเล็กทริกสำหรับความถี่ต่างๆ วิธีการที่ใช้ในการวัดคุณสมบัติที่ค่าความถี่ต่างๆ เรียกว่าไดอิเล็กตริกสเปกโทรสโกปี

กราฟส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นเพื่อแสดงการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติต่างๆ ที่ความถี่ที่เพิ่มขึ้นของสนามไฟฟ้า กราฟสามารถแสดงค่าไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงได้

แนวคิดนี้มีประโยชน์มากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ การบันทึกการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติไดอิเล็กทริกที่ความถี่สนามไฟฟ้าที่แตกต่างกันช่วยให้พวกเขาเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุที่กำหนดในสภาวะต่างๆ

การทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัติไดอิเล็กทริกของวัสดุสามารถให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับวัสดุได้ ข้อมูลนี้จะถูกนำไปใช้เพิ่มเติมสำหรับการปรับเปลี่ยนเพื่อปรับปรุงและตกแต่งพื้นผิวการใช้งาน

ความแตกต่างหลักระหว่างค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและความถี่

1. ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกหมายถึงค่าของตัวเก็บประจุเฉพาะโดยพิจารณาจากการมีกระแสอิเล็กทริกเฉพาะ ความถี่ไดอิเล็กทริกเป็นการวัดการเปลี่ยนแปลงไดอิเล็กทริกตามการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า
2. วัดค่าคงที่ไดอิเล็กตริกโดยใช้สูตร K= C/Co; C และ Co เป็นความจุที่มีและไม่มีอิเล็กทริก อุปกรณ์ใช้สำหรับวัดคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกที่ความถี่ต่างๆ
3. ในกรณีของค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ค่าตรงนี้จะคงที่ โดยทั่วไปจะใช้อุณหภูมิห้องที่ความถี่เฉพาะ ในกรณีของความถี่ไดอิเล็กตริก ค่าจะแปรผัน มันเปลี่ยนไปตามความแปรผันของความถี่สนามไฟฟ้า
4. กราฟไม่ได้ถูกสร้างขึ้นในขณะที่กำหนดค่าคงที่ไดอิเล็กทริก กราฟถูกสร้างขึ้นพร้อมกับกำหนดคุณสมบัติไดอิเล็กทริกที่ความถี่ต่างๆ
5. Dielectric Constant มีความสำคัญในด้านวิศวกรรมควบคู่ไปกับการพัฒนาวัสดุใหม่ๆ ในสาขาต่างๆ ช่วยในการกำหนดสถานการณ์ที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุที่จะนำมาใช้ ความถี่ไดอิเล็กตริกมีประโยชน์มากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการทำนายว่าวัสดุจะทำงานอย่างไรในสถานการณ์ที่กำหนด

อ้างอิง

1. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.3.1338
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1193114/

อัพเดตล่าสุด : 29 มิถุนายน 2023