Dielektryki i Polaryzacja Elektryczna

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Jakie rodzaje strat występują w dielektryku rzeczywistym?

  • Straty cieplne
  • Straty polaryzacyjne (correct)
  • Straty przewodnościowe (correct)
  • Straty mechaniczne

Jaka jest charakterystyka strat przewodnościowych w dielektrykach?

  • Są jedynym rodzajem strat przy napięciu stałym (correct)
  • Mają miejsce tylko w dielektrykach polarnych
  • Rosną liniowo z temperaturą T
  • Zależą od częstotliwości f

Jak zachowuje się tgδ dla strat przewodnościowych przy zmianie temperatury?

  • Rosnie wykładniczo z temperaturą (correct)
  • Spada wykładniczo z temperaturą
  • Wzrasta liniowo z temperaturą
  • Jest stałe niezależnie od temperatury

Co charakteryzuje sinusoidalny prąd Ic(t) w dielektryku?

<p>Nie wywołuje strat (B)</p> Signup and view all the answers

Jak zachowuje się wypadkowy prąd I w rzeczywistym dielektryku?

<p>Wyprzedza napięcie U o kąt φ &lt; 90° (D)</p> Signup and view all the answers

Który z poniższych typów strat nie występuje w dielektrykach idealnych?

<p>Straty nie występują w dielektrykach idealnych (C)</p> Signup and view all the answers

Jakimi parametrami można określić moc czynna strat w dielektryku?

<p>Jako P = ωCU²tgδ (D)</p> Signup and view all the answers

Jakie zjawiska wywołują straty polaryzacyjne w dielektrykach?

<p>Trwałe dipole (D)</p> Signup and view all the answers

Czym jest składowa czynna ε’ w kontekście prądów w dielektrykach?

<p>Składowa czynna decyduje o wartości prądu pojemnościowego. (A)</p> Signup and view all the answers

Co określa składowa bierna ε’’?

<p>Wartość prądu o charakterze czynnym i straty dielektryczne. (C)</p> Signup and view all the answers

Jaka jest zależność między straty dielektryczne a prądem upływu w obwodach prądu zmiennego?

<p>Straty dielektryczne mogą być znacznie większe niż straty związane z prądem upływu. (C)</p> Signup and view all the answers

Jaką wartość ma współczynnik strat dielektrycznych tgδ dla małych wartości?

<p>tgδ ≈ 0. (D)</p> Signup and view all the answers

Jakie zjawiska zachodzą w dielektryku przy napięciu przemiennym?

<p>Zjawiska polaryzacyjne oraz przewodzenie jonowe. (B)</p> Signup and view all the answers

Jak obliczamy straty jednostkowe przy napięciu przemiennym?

<p>P = U^2ωε0εrtg δ. (C)</p> Signup and view all the answers

Czym jest zespolona podatność elektryczna?

<p>To kombinacja składowej czynnej i biernej w formie zespolonej. (C)</p> Signup and view all the answers

Jaką zasadę opisuje prąd płynący w dielektryku?

<p>Prąd w dielektryku jest sumą różnych rodzajów prądów. (B)</p> Signup and view all the answers

Jakie właściwości definiują przenikalność elektryczną dielektryku?

<p>Zdolność do osłabiania pola elektrycznego i ilość energii gromadzonej w jednostce objętości. (A)</p> Signup and view all the answers

Co wskazuje na to, że przenikalność elektryczna względna εr jest zawsze większa niż 1?

<p>Zawsze odnosi się do pojemności dielektryka w odniesieniu do próżni. (B)</p> Signup and view all the answers

Jakie czynniki wpływają na wartość przenikalności elektrycznej dielektryków?

<p>Temperatura, częstotliwość pola elektrycznego oraz wilgotność. (A)</p> Signup and view all the answers

Która z poniższych dielektryków ma największą wartość przenikalności elektrycznej?

<p>BaTiO3 (baru tytanian). (B)</p> Signup and view all the answers

Jak przenikalność elektryczna dielektryków zmienia się w zależności od temperatury?

<p>Może wzrastać lub maleć w zależności od rodzaju dielektryka. (C)</p> Signup and view all the answers

Jakie znaczenie ma przenikalność elektryczna w kontekście energii gromadzonej w dielektryku?

<p>Zwiększona przenikalność umożliwia efektywniejsze gromadzenie energii. (C)</p> Signup and view all the answers

Jaki jest wpływ częstotliwości zmian pola elektrycznego na przenikalność dielektryków?

<p>Przenikalność może maleć lub rosnąć w zależności od częstotliwości. (D)</p> Signup and view all the answers

Która z poniższych stwierdzeń jest nieprawdziwa odnośnie do przenikalności elektrycznej?

<p>Dla każdego dielektryka przenikalność elektryczna jest stała w każdych warunkach. (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Prąd pojemnościowy

Skladowa prądu w dielektryku związana z ładowaniem i rozładowywaniem pojemności dielektrycznej. Jest on zależny od częstotliwości.

Prąd czynny

Skladowa prądu w dielektryku związana z stratami dielektrycznymi. Jest proporcjonalna do natężenia pola elektrycznego i częstotliwości.

Współczynnik strat dielektrycznych (tgδ)

Stosunek składowej biernej do składowej czynnej zespolonej przenikalności elektrycznej. Miara strat energii w dielektryku.

Straty dielektryczne

Straty energii w dielektryku spowodowane procesami polaryzacyjnymi w polu elektrycznym zmiennym.

Signup and view all the flashcards

Zespolona podatność elektryczna (χ*)

Parametr opisujący reakcję dielektryka na pole elektryczne zmienne. Składa się z części czynnej i biernej.

Signup and view all the flashcards

Prąd upływu

Składowa prądu w dielektryku związana z przewodnictwem jonowym (np. ruch jonów w materialie).

Signup and view all the flashcards

Polaryzacja dielektryka

Proces zmian dypoli polarnych w dielektryku pod wpływem pola elektrycznego.

Signup and view all the flashcards

Zespolona przenikalność elektryczna

Parametr opisujący reakcję dielektryka na pole elektryczne zmienne, uwzględniający zarówno zdolność do gromadzenia energii, jak i straty w dielektryku.

Signup and view all the flashcards

Przenikalność elektryczna

Właściwość dielektryka opisująca, jak silnie reaguje on na zewnętrzne pole elektryczne. Określa, w jakim stopniu pole elektryczne jest osłabiane w materiale dielektrycznym.

Signup and view all the flashcards

Przenikalność elektryczna próżni (ε₀)

Stała fizyczna, reprezentująca przenikalność elektryczną próżni (wartość: 8,854⋅10⁻¹² [F/m]).

Signup and view all the flashcards

Przenikalność elektryczna względna (εr)

Bezjednostkowa wielkość charakteryzująca dielektryk. Wyznaczana poprzez porównanie przenikalności dielektryka do przenikalności próżni (εr = Cx / C0).

Signup and view all the flashcards

Dielektryk

Materiał, który słabo przewodzi prąd elektryczny i może gromadzić energię w polu elektrycznym.

Signup and view all the flashcards

Zależność ε od temperatury i częstotliwości

Przenikalność elektryczna zależy od temperatury, częstotliwości pola elektrycznego, natężenia pola oraz innych czynników (np. wilgotności, naprężeń mechanicznych).

Signup and view all the flashcards

Wartość εr dla H₂O

Przenikalność względna wody wynosi około 80,1 w temp. 20°C, ciśnieniu atmosferycznym i 1kHz.

Signup and view all the flashcards

Wartość εr dla powietrza

Przenikalność względna powietrza wynosi około 1.00053 w temp. 20°C, ciśnieniu atmosferycznym i 1kHz.

Signup and view all the flashcards

Zastosowanie wiedzy o εr

Wiele materiałów dielektrycznych posiada charakterystyczne wartości εr, co pozwala na wykorzystanie ich w elektronice, np. w kondensatorach.

Signup and view all the flashcards

Straty przewodnościowe

Straty energii w dielektryku wynikające z obecności ładunków swobodnych w materiale. Występują zarówno przy napięciu stałym, jak i zmiennym.

Signup and view all the flashcards

Straty polaryzacyjne

Straty energii w dielektryku spowodowane opóźnioną reakcją dipoli na zmieniające się pole elektryczne.

Signup and view all the flashcards

Współczynnik strat dielektrycznych (tgδ)

Miara strat energii w dielektryku, będąca stosunkiem składowej strat do składowej biernej. Im większy, tym większe straty.

Signup and view all the flashcards

Kąt strat dielektrycznych (δ)

Kąt różnicy faz pomiędzy napięciem a prądem, w dielektryku rzeczywistym.

Signup and view all the flashcards

Dielektryk idealny

Dielektryk teoretyczny, bez żadnych strat energii.

Signup and view all the flashcards

Dielektryk rzeczywisty

Dielektryk z występującymi stratami energii. Posiada straty przewodnościowe i polaryzacyjne.

Signup and view all the flashcards

Moc czynna strat

Energia tracona w dielektryku w postaci ciepła.

Signup and view all the flashcards

Zależność tgδ od temperatury

Współczynnik strat dielektrycznych rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem temperatury

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Dielektryki. Polaryzacja elektryczna, straty dielektryczne.

  • Dielektryki to materiały, które charakteryzują się zdolnością do gromadzenia energii w polu elektrycznym.
  • Polaryzacja elektryczna to zjawisko, w którym w dielektryku pod wpływem pola elektrycznego powstają momenty dipolowe.
  • Straty dielektryczne to zjawisko, w którym energia z pola elektrycznego jest zamieniana na ciepło.
  • We wzorze P = ε₀εᵣE P to wektor polaryzacji, ε₀ przenikalność elektryczna próżni, εᵣ względna przenikalność elektryczna, a E natężenie pola elektrycznego.
  • We wzorze D = ε₀E + P D to wektor indukcji elektrycznej, ε₀ przenikalność elektryczna próżni, E natężenie pola elektrycznego, a P wektor polaryzacji.
  • Istnieją różne mechanizmy polaryzacji dielektryków, takie jak polaryzacja elektronowa, polaryzacja jonowa, polaryzacja dipolowa.
  • Polaryzacja elektronowa to elastyczna deformacja chmury elektronowej wokół atomu pod wpływem pola.
  • Polaryzacja jonowa to elastyczna deformacja jonów pod wpływem pola.
  • Polaryzacja dipolowa to orientacja dipoli pod wpływem pola.
  • Straty dielektryczne to przekształcanie energii elektrycznej w ciepło w dielektryku.
  • Straty dielektryczne zależą od częstotliwości pola elektrycznego i właściwości dielektryka.
  • Parametry materiałowe dielektryka to przenikalność, stratność dielektryczna.
  • Przenikalność dielektryka mierzona jest εr lub ε, może być bezwzględna lub względna.
  • Stratność dielektryczna zjawisko to jest charakterystyczne dla dielektryków rzeczywistych, gdzie część energii pola jest tracona na procesy polaryzacyjne.
  • Pomiar przenikalności i stratności dielektryka zależą od zastosowanych elektrod i częstotliwości pola.
  • Istnieją układy zastępcze (np. Maxwell-Wagnera), które matematycznie opisują zachowanie dielektryka w zależności od częstotliwości.

Układy zastępcze dielektryka

  • Układy zastępcze opisują zachowanie dielektryka w zależności od częstotliwości.
  • Układy opisujące stratność dielektryczną są zalezne od sposobu pomiaru i częstotliwości.
  • Układy zastępcze przyjmują formy równoległych lub szeregowych, z kondensatorami i opornikami.
  • Parametry takich układów zależą od częstotliwości.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Dielektryki. Polaryzacja elektryczna, straty dielektryczne PDF

More Like This

Dielectric Properties Quiz
3 questions

Dielectric Properties Quiz

EnergeticGallium avatar
EnergeticGallium
Physics: Dielectrics, Potential Energy, Gauss's Law, Electric Field &amp; Capacitance Quiz
10 questions

Electric Fields Quiz: Dielectrics, Potential Energy & Gauss's Law

BrighterHeptagon avatar
BrighterHeptagon
Electric Fields and Dielectrics Quiz
40 questions

Electric Fields and Dielectrics Quiz

ReasonedTanzanite973 avatar
ReasonedTanzanite973
Dielectrics and Polarization
10 questions

Dielectrics and Polarization

EarnestFermium5052 avatar
EarnestFermium5052
Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser