Comprensione delle costanti dielettriche
* Materiali dielettrici: Questi sono materiali che possono essere polarizzati da un campo elettrico. Ciò significa che le loro molecole costituenti si allineano in risposta al campo, creando un campo elettrico interno che si oppone al campo esterno.
* costante dielettrico (k): Questa è una misura della capacità di un materiale di ridurre la forza del campo elettrico tra le cariche. Una costante dielettrica più elevata significa che il materiale è più efficace per ridurre il campo elettrico.
Legge di Coulomb e costanti dielettriche
La legge di Coulomb descrive la forza tra due punti:
* f =k * (q1 * q2) / r²
Dove:
* f è la forza tra le accuse
* K è la costante di Coulomb (una costante fondamentale)
* Q1 e Q2 sono le magnitudini delle cariche
* r è la distanza tra le accuse
Nel vuoto, la costante dielettrica è 1. Quando viene introdotto un mezzo con una costante dielettrica maggiore di 1, il valore effettivo delle costanti cambiamenti di Coulomb:
* k '=k / k
Dove:
* k ' è l'effettiva costante di Coulomb nel mezzo
* K è la costante di Coulomb originale
* K è la costante dielettrica del mezzo
Effetto sulla forza
Poiché l'effettiva costante di Coulomb (K ') diminuisce con l'aumentare della costante dielettrica (K), anche la forza tra le cariche (F) diminuisce. Questo perché il materiale dielettrico indebolisce il campo elettrico tra le cariche.
Esempio
Se si dispone di due punti nel vuoto e poi immergili in acqua (costante dielettrica ~ 80), la forza tra loro sarà ridotta di un fattore 80.
takeaway chiave: L'introduzione di un materiale dielettrico tra le cariche indebolisce il campo elettrico e riduce la forza tra loro. Maggiore è la costante dielettrica, maggiore è la forza ridotta.
