ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಇದನ್ನು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಅದರೊಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಒಂದು ಆಯಾಮರಹಿತ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಸೂತ್ರ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಗ್ರೀಕ್ ಅಕ್ಷರ ಎಪ್ಸಿಲನ್ ($\epsilon$) ನಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ:
$$\epsilon = \frac{C}{C_0}$$
ಎಲ್ಲಿ:
- $\epsilon$ ಎಂಬುದು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ
- $C$ ಎಂಬುದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಆಗಿದೆ
- $C_0$ ಎಂಬುದು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಅದೇ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಆಗಿದೆ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳು
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
- ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ: ವಸ್ತುವಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅದರ ಅಣುಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಎಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
- ಸಾಂದ್ರತೆ: ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅದರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
- ತಾಪಮಾನ: ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು
ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:
- ನಿರ್ವಾತ: ನಿರ್ವಾತವು 1 ರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
- ಗಾಳಿ: ಗಾಳಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು 1.00059 ರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
- ನೀರು: ನೀರು ಸರಿಸುಮಾರು 80 ರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
- ಗಾಜು: ಗಾಜು ಸರಿಸುಮಾರು 4-10 ರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
- ಸೆರಾಮಿಕ್: ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು 10 ರಿಂದ 1000 ರವರೆಗಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
- ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು: ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು 2 ರಿಂದ 10 ರವರೆಗಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ವಸ್ತುಗಳ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಅದರೊಳಗಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಂತಹ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಸೂತ್ರ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಇದನ್ನು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಅದರ ಸಮೀಪದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಆಕಾಶದ ಪಾರಗಮ್ಯತೆಯ ಅನುಪಾತವೆಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸೂತ್ರ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಇದನ್ನು ಗ್ರೀಕ್ ಅಕ್ಷರ ಎಪ್ಸಿಲನ್ (ε) ನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ:
ε = C/C₀
ಎಲ್ಲಿ:
- ε ಎಂಬುದು ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ
- C ಎಂಬುದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಆಗಿದೆ
- C₀ ಎಂಬುದು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಅದೇ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಆಗಿದೆ
ಏಕಮಾನಗಳು
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಒಂದು ಆಯಾಮರಹಿತ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಎರಡು ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ಗಳ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಫ್ಯಾರಡ್ ಪ್ರತಿ ಮೀಟರ್ (F/m) ಏಕಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳು
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
- ತಾಪಮಾನ: ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
- ಆವರ್ತನ: ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು.
- ಮಿಶ್ರಣಗಳು: ಮಿಶ್ರಣಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.
ಅನ್ವಯಗಳು
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಹಲವಾರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
- ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳು: ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
- ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು: ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಗೇಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
- ಆಂಟೆನಾಗಳು: ಆಂಟೆನಾದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಅದರ ವಿಕಿರಣ ಮಾದರಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ವಸ್ತುಗಳ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಗುಣಲಕ್ಷಣವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನ ಹಲವಾರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಬೇಕಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳು
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ವಸ್ತುವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಅದೇ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ನ ಅನುಪಾತವೆಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
1. ತಾಪಮಾನ:
ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ಹೆಚ್ಚಾದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಕಂಪಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಮತಲಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
2. ಆವರ್ತನ:
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳು ಸಹಜ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಮತಲಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
3. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ:
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯಿಂದಲೂ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಮಿಶ್ರಣಗಳು:
ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಮಿಶ್ರಣಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಅದರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ಮಿಶ್ರಣಗಳು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳ ಸಮತಲೀಕರಣವನ್ನು ಭಂಗಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಇದು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
5. ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆ:
ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಅದರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಮತಲಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
6. ಸಾಂದ್ರತೆ:
ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅದರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಪ್ರತಿ ಘಟಕ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
7. ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆ:
ವಸ್ತುವಿನ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯು ಅದರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯು ಅಣುಗಳ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಮತಲಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
8. ಒತ್ತಡ:
ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಒತ್ತಡವು ಅದರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ, ಒತ್ತಡವು ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುವ ಸಂಕೀರ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಬೇಕಾದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಈ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ. ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಇದನ್ನು $\epsilon$ ನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಎಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆ, ಇದನ್ನು $\chi$ ನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಎಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ವಸ್ತುವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಅದೇ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ನ ಅನುಪಾತವೆಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇದು ವಸ್ತುವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಎಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಒಂದು ಆಯಾಮರಹಿತ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾವಾಗಲೂ 1 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಅಥವಾ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 1 ರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ 1 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಧ್ರುವೀಯ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆ
ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತವೆಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇದು ವಸ್ತುವು ಎಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯು ಒಂದು ಆಯಾಮರಹಿತ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರಬಹುದು. ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪ್ಯಾರಾಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಡಯಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ. ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಎಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವೇದನಶೀಲತೆಯು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಎಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಎರಡು ನಿಯತಾಂಕಗಳು $\epsilon = 1 + \chi$ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮೌಲ್ಯ
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಇದನ್ನು ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಒಂದು ಆಯಾಮರಹಿತ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಅದೇ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ನ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳು
ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
- ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ: ವಸ್ತುವಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅದರ ಅಣುಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಎಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
- ಸಾಂದ್ರತೆ: ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ತುಂಬಿದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
- ತಾಪಮಾನ: ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
- ಆವರ್ತನ: ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಆವರ್ತನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ವಸ್ತುಗಳ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮೌಲ್ಯಗಳು
ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕವು ಕೋಣೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು 1 kHz ನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಸ್ತುಗಳ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ:
| ವಸ್ತು | ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ |
|---|---|
| ನಿರ್ವಾತ | 1.000 |
| ಗಾಳಿ | 1.0006 |
| ಪಾಲಿಎಥಿಲೀನ್ | 2.25 |
| ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ | 2.20 |
| ಪಾಲಿಸ್ಟೈರೀನ್ | 2.55 |
| ಟೆಫ್ಲಾನ್ | 2.10 |
| ಸೆರಾಮಿಕ್ | 10-100 |
| ಗಾಜು | 4-10 |
| ನೀರು | 80.1 |
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು
ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
- ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳು: ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ ನಡುವಿನ ನಿರೋಧಕ ಪದರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
- ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು: ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಗೇಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅನ್ನು ಸೋರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಡ್ರೇನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಮಿತಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸ