Yalıtkanlık sabiti

Elektromanyetizmada yalıtkanlık sabiti veya dielektrik sabiti, bir malzemenin üzerinde yük depolayabilme yeteneğini ölçmeye yarayan katsayı. Başka bir ifade ile yalıtkanlık sabiti, bir elektriksel alanın etkilerinin veya yalıtkan bir ortam tarafından nasıl etkilendiğinin ölçümüdür. Bir ortamın yalıtkanlık sabiti, 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 sabiti, kutuplanma yoğunluğundan dolayı büyük olur. Yalıtkanlık sabiti, elektriksel alınganlık ile doğrudan ilişkilidir. Bu, bir yalıtkanın kutuplanma yoğunluğunun elektriksel alanı karşı tepkisinin ne derece olduğunu ölçer.

SI birimlerinde ε yalıtkanlık sabiti, farad bölü metre'dir (F/m). ${\displaystyle \chi _{\text{e}}}$ elektriksel alınganlığı boyutsuzdur. Bunlar arasındaki ilişki şöyledir:

${\displaystyle \varepsilon =\varepsilon _{\text{r}}\varepsilon _{0}=(1+\chi _{\text{e}})\varepsilon _{0}}$

Burada; ε_r, herhangi bir malzemenin bağıl yalıtkanlık sabiti ve ε₀, vakum yalıtkanlık sabitidir ve değeri 8,854187817.. × 10⁻¹² F/m'dir.

Vakum yalıtkanlık sabiti

Vakum yalıtkanlık sabiti (ε₀), (ayrıca boş uzayın yalıtkanlık sabiti veya elektrik sabiti olarak ta adlandırılır), boş uzayda D/E oranıdır ve Coulomb sabitinde ortaya çıkar. Değeri; k_e = 1/(4πε₀).

İfadesi;^[1]

${\displaystyle {\begin{aligned}\varepsilon _{0}&{\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\frac {1}{c_{0}^{2}\mu _{0}}}={\frac {1}{35950207149,4727056\pi }}\ {\frac {\text{F}}{\text{m}}}\approx 8,8541878176\ldots \times 10^{-12}\ {\text{F/m}}\end{aligned}}}$

Burada:

c₀ ; bir vakumdaki ışık hızı,^[2]

µ₀, vakum yalıtkanlık sabiti.

c₀ ve μ₀ sabitlerinin tam sayısal ifadeleri SI birimlerinde tanımlıdır.^[3]

Bağıl yalıtkanlık sabiti

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

${\displaystyle \varepsilon =\varepsilon _{\text{r}}\varepsilon _{0}=(1+\chi _{\text{e}})\varepsilon _{0},}$

χ_e, malzemenin elektriksel alınganlığıdır.

Ayrıca bakınız

• Elektrik alan perdelemesi
• Manyetik geçirgenlik

Kaynaklar

1. electric constant
2. NIST ve BIPM gibi standart organizasyonların mevcut araştırmasına göre c₀, cden oldukça büyüktür. Bunun deneyi, ISO 31'e uygun olarak vakum ortamında ışık hızı ile yapıldı. 1983'de c sembolü bu amaç için kullanılması resmen tavsiye edildi. NIST Special Publication 330 . 2008 Edition, Appendix 1, sayfa 70'e bakın.
3. Latest (2010) values of the constants (NIST) (Sabitlerin 2010 itibariyle en son değerleri).