ลองดูที่เซรามิกส้วมหรืออ่างในห้องน้ำของคุณ อาจไม่ใช่ แต่เป็นเพราะเนื้อหานี้มีคุณสมบัติที่มักถูกมองข้าม มันเป็นอิเล็กทริกหมายถึงสารที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี แต่เป็นวิธีที่ดีในการจัดเก็บไฟฟ้า ไม่ว่าเราจะพูดถึงเซรามิกแก้วอากาศหรือแม้กระทั่งสูญญากาศ (อิเล็กทริกที่ดีอื่น) นักวิทยาศาสตร์ใช้สิ่งที่เรียกว่าค่าคงที่อิเล็กทริกซึ่งเป็นอัตราส่วนของการอนุญาตของสารต่อความสามารถในการว่างของพื้นที่ว่าง หรือในแง่ของคนธรรมดาอัตราส่วนของปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในวัสดุโดยแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้เทียบกับที่เก็บไว้ในสุญญากาศ
สับสน? บางทีคำอธิบายเล็กน้อยอาจจำเป็นต้องขจัดสิ่งกีดขวางทางเทคนิคบางอย่างออกเพื่อทำความเข้าใจ ประการแรกอิเล็กทริกหมายถึงวัสดุฉนวนหรือตัวนำไฟฟ้าที่แย่มาก เมื่อไดอิเล็กทริกถูกวางไว้ในสนามไฟฟ้าจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าเพราะมันไม่เหมือนโลหะพวกมันไม่มีพันธะแบบอิสระหรืออิสระอิเล็กตรอนที่อาจลอยผ่านวัสดุ โพลาไรเซชันไฟฟ้าเกิดขึ้นแทนซึ่งประจุบวกภายในไดอิเล็กทริกจะถูกแทนที่อย่างรวดเร็วในทิศทางของสนามไฟฟ้าและประจุลบจะถูกแทนที่อย่างรวดเร็วในทิศทางตรงกันข้ามกับสนามไฟฟ้า การแยกประจุหรือโพลาไรเซชันเล็กน้อยนี้จะลดสนามไฟฟ้าภายในตัวไดอิเล็กตริก คุณสมบัตินี้ดังที่กล่าวไว้แล้วทำให้เป็นตัวนำที่ไม่ดี แต่เป็นสื่อเก็บข้อมูลที่ดี
ในทางปฏิบัติวัสดุอิเล็กทริกส่วนใหญ่เป็นของแข็ง แต่ตามที่ได้กล่าวไปแล้วอากาศแห้งก็เป็นไดอิเล็กทริกเช่นเดียวกับก๊าซบริสุทธิ์และแห้งที่สุดเช่นฮีเลียมและไนโตรเจน เหล่านี้มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำในขณะที่สิ่งต่าง ๆ เช่นออกไซด์ของโลหะมีค่าคงที่สูง วัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกปานกลาง ได้แก่ เซรามิก, น้ำกลั่น, กระดาษ, แก้ว, โพลีเอทิลีนและแก้ว เมื่อค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเพิ่มขึ้นความหนาแน่นฟลักซ์ไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น (จำนวนประจุไฟฟ้าทั้งหมดต่อพื้นที่) แต่เมื่อปัจจัยอื่นทั้งหมดยังคงไม่เปลี่ยนแปลง สิ่งนี้จะช่วยให้วัตถุที่มีขนาดตามที่กำหนดเช่นชุดแผ่นโลหะสามารถเก็บประจุไฟฟ้าไว้เป็นเวลานานและ / หรือเก็บประจุปริมาณมาก
เนื่องจากเป็นวัสดุฉนวนที่ดี (หรืออิเล็กทริก), ออกไซด์ของโลหะ, อากาศแห้งและสูญญากาศจึงถูกนำมาใช้ในการสร้างตัวเก็บประจุพลังงานสูงเช่นเดียวกับสายส่งคลื่นความถี่วิทยุซึ่งพลังงานไฟฟ้าถูกเก็บไว้ที่ความถี่วิทยุ
เราได้เขียนบทความมากมายเกี่ยวกับค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสำหรับนิตยสารอวกาศ นี่คือบทความเกี่ยวกับวิธีการทำงานของไมโครเวฟและนี่คือบทความเกี่ยวกับการทดสอบบนโต๊ะของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับค่าคงที่ไดอิเล็กทริกลองอ่านบทความเหล่านี้จาก Hyperphysics และ Web Physics
นอกจากนี้เรายังบันทึกเรื่องราวดาราศาสตร์ทุกตอนเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้า ฟังที่นี่ตอนที่ 103: แม่เหล็กไฟฟ้า
แหล่งที่มา:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric
http://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity
http://en.wikipedia.org/wiki/Flux
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162637/dielectric-constant
http://searchcio-midmarket.techtarget.com/sDefinition/0,,sid183_gci546287,00.html
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/162630/dielectric
