Hvordan ændres kraft mellem 2 punktsafgifter, hvis den dielektriske konstant for medium, hvor de holdes, øges?

Forståelse af dielektriske konstanter

* Dielektriske materialer: Dette er materialer, der kan polariseres af et elektrisk felt. Dette betyder, at deres konstituerende molekyler justerer sig som svar på marken, hvilket skaber et internt elektrisk felt, der modsætter sig det eksterne felt.

* dielektrisk konstant (K): Dette er et mål for et materiales evne til at reducere den elektriske feltstyrke mellem ladninger. En højere dielektrisk konstant betyder, at materialet er mere effektivt til at reducere det elektriske felt.

Coulombs lov og dielektriske konstanter

Coulombs lov beskriver styrken mellem to punktsafgifter:

* f =k * (Q1 * q2) / r²

Hvor:

* f er styrken mellem anklagerne

* k er Coulombs konstante (en grundlæggende konstant)

* q1 og q2 er størrelsen på anklagerne

* r er afstanden mellem anklagerne

I et vakuum er den dielektriske konstant 1. når der indføres et medium med en dielektrisk konstant større end 1, den effektive værdi af Coulombs konstante ændringer:

* k '=k / k

Hvor:

* k ' er den effektive coulombs konstant i mediet

* k er den originale Coulombs konstant

* k er mediets dielektriske konstant

effekt på kraft

Da den effektive Coulombs konstante (K ') falder med stigende dielektrisk konstant (K), falder kraften mellem ladningerne (F) også. Dette skyldes, at det dielektriske materiale svækker det elektriske felt mellem ladningerne.

eksempel

Hvis du har to punktsafgifter i et vakuum og derefter nedsænker dem i vand (dielektrisk konstant ~ 80), reduceres kraften mellem dem med en faktor på 80.

Key Takeaway: Introduktion af et dielektrisk materiale mellem ladninger svækker det elektriske felt og reducerer kraften mellem dem. Jo højere dielektrisk konstant, jo mere reduceres kraften.