ثابت العزل الكهربائي: المواد والحلول الشائعة
ثابت العزل الكهربائي للمواد الشائعة
المادة | ثابت العزل الكهربائي |
الهواء | 1.00058986±0.00000050 |
الأمونيا | 26, 22, 20, 17 (-80, -40, 0, +20 °C) |
تيتانات الكالسيوم النحاسية | >250,000 |
ثاني كبريتيد الكربون | 2.6 |
الخرسانة | 4.5 |
البوليمرات المترافقة | 1.8-6 حتى 100,000 |
الماس | 5.5-10 |
البوليمرات الكهربائية | 2-12 |
جلايكول الإيثيلين | 37 |
12.4 | |
10-15 | |
158.0-2.3 (0-21 °C) | |
175, 134, 111, 83.6 | |
بيروكسيد الهيدروجين | 128 مائي-60 درجة مئوية |
راتنج الميلامين | 7.2-8.4 |
الميثانول | 30 |
ميكا | 3-6 |
المطاط الطبيعي | 7 |
الورق، الطباعة | 1.4 (200 كيلوهرتز) |
بولي إيثيلين/XLPE | 2.25 |
2.1 | |
بيركس (زجاج) | 4.7 (3.7-10) |
ملح | 3-15 |
الياقوت | 8.9-11.1 (متباين الخواص) |
11.68 | |
ثاني أكسيد السيليكون | 3.9 |
7-8 (متعدد البلورات، 1 ميجاهرتز) | |
مطاط السيليكون | 2.9-4 |
حمض الكبريتيك | 84-100 (20-25 °C) |
فراغ | 1 |
ماء | 87.9, 80.2, 55.5 |
ملاحظة: تم قياس ثوابت العزل الكهربائي المذكورة أعلاه عند درجة حرارة الغرفة تحت 1 كيلوهرتز. [1]
الثوابت العازلة للمذيبات الشائعة
المذيب | ثابت العزل الكهربائي | درجة الحرارة |
الأسيتال | 3.7 - 3.9 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
حمض الخليك | 6.2 | 293 كلفن (20 درجة مئوية) |
الأسيتون | 20.7 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
الأسيتونيتريل | 37.5 | 293 كلفن (20 درجة مئوية) |
أكريليك | 2.1-3.9 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
بنزين | 2.3 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
ثنائي كلورو الميثان | 9.1 | 293 كلفن (20 درجة مئوية) |
ثنائي إيثيل الأثير | 4.3 | 293 كلفن (20 درجة مئوية) |
ثنائي ميثيل الفورماميد (DMF) | 36.7 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
الإيثانول | 24.3 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
الأثير | 4.3 | 293 كلفن (20 درجة مئوية) |
مبرد الفلور R-12 | 2 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
مبرد الفلور R-22 | 2 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
فورماميد | 109 | 293 كلفن (20 درجة مئوية) |
الأمونيا السائلة | 17 | 273 كلفن (0 درجة مئوية) |
الميثانول | 32.7 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
النيتروميثان | 35.9 | 303 كلفن (30 درجة مئوية) |
رباعي هيدروفوران (THF) | 7.6 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
ماء | 78.4 | 298 كلفن (25 درجة مئوية) |
ثابت العزل الكهربائي: الأسئلة الشائعة
1. ما هو ثابت العزل الكهربائي؟
يقيس ثابت العزل الكهربائي، المعروف أيضًا بالسماحية النسبية، قدرة المادة على تخزين الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي. ويقارن قدرة المادة على عزل الشحنات بالنسبة للفراغ.
2. كيف يتم حساب ثابت العزل الكهربائي؟
يتم تحديده بقسمة سعة مكثف مملوء بمادة ما على سعة نفس المكثف في الفراغ أو الهواء. رياضيًا، يُعبَّر عنه رياضيًا بالصيغة ε = C₀، حيث ε هو ثابت العزل الكهربائي، وC هي السعة مع المادة، وC₀ هي السعة في الفراغ.
3. هل ثابت العازل الكهربائي والقوة العازلة متماثلان؟
لا، إنهما مختلفان. يقيس ثابت العزل الكهربائي قدرة المادة على تخزين الطاقة الكهربائية، بينما تشير القوة العازلة إلى أقصى مجال كهربائي يمكن أن تتحمله المادة قبل حدوث الانهيار الكهربائي.
4. ما أهمية ثابت العزل الكهربائي؟
إنه مهم في مجالات مختلفة، لا سيما في تحديد سلوك المواد في المجالات الكهربائية، والمساعدة في تصميم المكثفات، وفهم تأثيرات الذوبان في الكيمياء، وتحليل خصائص المواد في الإلكترونيات.
5. ما الذي يؤثر على ثابت العزل الكهربائي؟
تؤثر عوامل مثل التركيب الجزيئي والقطبية والتفاعلات بين الجزيئات بشكل كبير على ثابت العزل الكهربائي للمادة. المواد القطبية عموماً لها ثوابت عازلة أعلى من المواد غير القطبية.
6. هل يمكن أن يختلف ثابت العازل الكهربائي باختلاف درجة الحرارة والضغط؟
نعم، يمكن أن تتغير ثوابت العازل الكهربائي مع التغيرات في درجة الحرارة والضغط. ويمكن أن تؤثر التغيرات في هذه العوامل على التفاعلات الجزيئية، وبالتالي على قدرة المادة على تخزين الشحنة الكهربائية.
7. كيف يؤثر ثابت العازل الكهربائي على الذوبان؟
يؤثر ثابت العزل الكهربائي على قدرة المذيب على إذابة المركبات الأيونية. تُعد المذيبات ذات ثابت العزل الكهربائي العالي ممتازة لإذابة الأملاح والجزيئات القطبية بسبب قدرتها على فصل الأيونات وتثبيتها.
8. ما بعض التطبيقات العملية لثوابت العزل الكهربائي؟
توجد تطبيقات لثوابت العازل الكهربائي في العديد من الصناعات، بما في ذلك الإلكترونيات لتصميم المكثفات، واختيار المذيبات الكيميائية، وعلوم المواد لفهم خصائص المواد، ودراسة التفاعلات الجزيئية الحيوية.
مرجع:
[1] السماحية النسبية. (2023، 23 نوفمبر). في ويكيبيديا. https://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity
Chin Trento
