Comprendre les constantes diélectriques

* Matériaux diélectriques: Ce sont des matériaux qui peuvent être polarisés par un champ électrique. Cela signifie que leurs molécules constituantes s'alignent en réponse au champ, créant un champ électrique interne qui s'oppose au champ externe.

* constante diélectrique (k): Il s'agit d'une mesure de la capacité d'un matériau à réduire la résistance au champ électrique entre les charges. Une constante diélectrique plus élevée signifie que le matériau est plus efficace pour réduire le champ électrique.

Coulomb's Law and Diélectric Constantes

La loi de Coulomb décrit la force entre deux accusations de points:

* f =k * (q1 * q2) / r²

Où:

* f est la force entre les charges

* k est la constante de Coulomb (une constante fondamentale)

* Q1 et Q2 sont les amplitudes des charges

* r est la distance entre les charges

Dans un vide, la constante diélectrique est 1. Lorsqu'un milieu avec une constante diélectrique supérieure à 1 est introduit, la valeur effective des changements constants de Coulomb:

* k '=k / k

Où:

* k ' est la constante efficace de Coulomb dans le milieu

* k est la constante de Coulomb d'origine

* k est la constante diélectrique du milieu

Effet sur la force

Étant donné que la constante de Coulomb effective (k ') diminue avec l'augmentation de la constante diélectrique (k), la force entre les charges (f) diminue également. En effet, le matériau diélectrique affaiblit le champ électrique entre les charges.

Exemple

Si vous avez deux charges ponctuelles dans le vide, puis les immerger dans l'eau (constante diélectrique ~ 80), la force entre elles sera réduite d'un facteur de 80.

Takeaway clé: L'introduction d'un matériau diélectrique entre les charges affaiblit le champ électrique et réduit la force entre eux. Plus la constante diélectrique est élevée, plus la force est réduite.