Dielektrik sabiti: Bir ortamın elektrik alanını nasıl etkilediğinin ölçüsü

Dielektrik sabinin tanımı ve fiziksel anlamı

Elektromanyetizmada yalıtkanlık sabi veya dielektrik sabi, bir malzemenin üzerinde yük depolayabilme yeteneğini ölçmeye yarayan katsayıdır. Başka bir ifade ile yalıtkanlık sabi, bir elektriksel alanın etkilerinin veya yalıtkan bir ortam tarafından nasıl etkilendiğinin ölçümüdür. Bir ortamın yalıtkanlık sabi, ortamdaki birim yük başına, elektrik alanının daha doğru bir ifade ile akının ne kadar oluştuğudur.

Elektrik akısının bulunduğu bir ortamda, birim yük başına düşen yalıtkanlık sabi, kutuplanma yoğunluğundan dolayı büyük olur. Yalıtkanlık sabi, elektriksel alınganlık ile doğrudan ilişkilidir. Bu, bir yalıtkanın kutuplanma yoğunluğunun elektriksel alanı karşı tepkisinin ne derece olduğunu ölçer.

Birimler ve matematiksel ilişki

SI birimlerinde ε yalıtkanlık sabi, farad bölü metre’dir (F/m). χe elektriksel alınganlığı boyutsuzdur. Bunlar arasındaki ilişki şöyle ifade edilir:

ε = εrε0 = (1 + χe)ε0

Burada εr herhangi bir malzemenin bağıl yalıtkanlık sabi ve ε0 vakum yalıtkanlık sabidir ve değeri 8,854187817.. × 10−12 F/m’dir.

Vakum yalıtkanlık sabi

Vakum yalıtkanlık sabi (ε0), ayrıca boş uzayın yalıtkanlık sabi veya elektrik sabi olarak da adlandırılır, boş uzayda D/E oranıdır ve Coulomb sabi ortaya çıkar. Değeri ke = 1/(4πε0) şeklindedir.

İfadesi şu biçimde verilir:

ε0 = 1/(c0²μ0) = 1/(35950207149,4727056π) F/m ≈ 8,8541878176… × 10−12 F/m

Burada c0 bir vakumdaki ışık hızı, μ0 ise vakum yalıtkanlık sabidir. c0 ve μ0 sabitlerinin tam sayısal ifadeleri SI birimlerinde tanımlıdır.

Bağıl yalıtkanlık sabi

Bir homojen malzemenin doğrusal yalıtkanlık sabi, boş uzayda genellikle bağıl yalıtkanlık sabi (εr) olur. Bir anizotropi malzemede bağıl yalıtkanlık sabi, çiftkırılımlı olduğundan dolayı bir tensör olabilir. Yalıtkanlık sabi, bağıl yalıtkanlık sabi (εr) ile vakum yalıtkanlık sabinin (ε0) çarpımıdır.

ε = εrε0 = (1 + χe)ε0

χe malzemenin elektriksel alınganlığıdır.

Kaynakça

Bu metin, yalıtkanlık sabi konusundaki bilgileri https://tr.wikipedia.org/wiki/Yal%C4%B1tkanl%C4%B1k_sabiti adresindeki makaleden derlemektedir.

Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.