افتح القائمة الرئيسية
يتأثر العازل الكهربائي بمجال كهربائي خارجي وتتوجه الشحنات فيه تبعا لاتجاه المجال وشدته. في الشكل العلوي جسم في عدم وجود مجال كهربائي خارجي: تتوزع الشحنات (الأقطاب) عشوائيا فيه ، أما عند تقريب مجال كهربائي منه (الشكل السفلي) فتترتب أقطابه الكهربية وتصبح في حالة استقطاب polarized . أي تنفصل الشحنات الموجبة إلى أعلى والشحنات السالبة إلى الوجه المعاكس للجسم (كذلك يتصف الفراغ بهذه الخاصية حيث أنه عازل كهربي) .

السماحية أو النفاذية في الفيزياء (Permittivity) هي كمية فيزيائية تصف تأثر عازل كهربي عند تعرضه لمجال كهربي ، فالعوازل ذات السماحية الكبيرة تميل إلى تقليص وجود المجال الكهربي.[1][2][3] ولذلك يمكن زيادة تخزين كمية من الطاقة في مكثف عن طريق وضع عازل كهربي ذا سماحية عالية بين لوحيه . فتزداد الطاقة المخزونة بازدياد سماحية العازل .

وحدة قياس السماحية ε هي فاراد لكل متر ، أي فاراد/متر . والقابلية الكهربائية لمادة يرمز لها بالرمز χ وهي خاصية مطلقة ليس لها وحدات . وتتعلق تلك الخاصيتان لمادة ببعضها البعض طبقا للعلاقة :

حيث :

εr السماحية النسبية لمادة ،
ε0 = 8.854187817.. × 10−12 F/m سماحية الفراغ.

محتويات

سماحية الفراغعدل

سماحية الفراغ أو قدرة الفراغ على الاستقطاب هي ثابت طبيعي ويمكن تعيينها من خلال العلاقة التي تنبأ بها ماكسويل :

  ×8.854 10−12 فاراد/متر

حيث:

c هي سرعة الضوء في الفراغ,
  هي نفاذية الفراغ.

وأثبت تلك العلاقة عمليا فلهيلم إدوارد فيبر ورودولف كوهلراوش عام 1857 .

 

طبقا للنظام الدولي للوحات SI–System تنتسب الكميات الكهرونغناطيسيةإلى الكميات في نظام وحدات سنتيمتر غرام ثانية ويشتركان في تعريف الأمبير (وحدة شدة التيار) . وبناء على ذلك تحسب سماحية الفراغ من ثابت نفاذية الفراغ   و  :

 

ويمكن تعيين السماحية بالوحدات المكافئة التالية:

 .

حيث:

F فاراد
s ثانية
A أمبير
C كولوم
V فولت

ونظرا لأن الهواء ضعيف الاستقطاب فيمكن اعتبار سماحية الهواء بالتقريب مساوية   .

المكثف الكهربيعدل

عند تسليط جهد كهربائي ثابت U على لوحي المكثف الكهربي ومجال كهربائي   (حيث dالمسافة بين اللوحين) تنشأ كثافة دفق كهربائي   بالسماحية الكهربية   :

 

تستخدم السماحية في حركية كهربائية وفي الكهرباء الساكنة لوصف الظواهر الكهربائية مثل الإزاحة الكهربائية وشدة المجال الكهربائي :

 

وحيث أن السماحية الكهربائية لمادة هي خاصية ذاتية فتختلف تلك القيم باختلاف نوع المادة بين اللوحين ، فقد تكون هواء ، أو زيتا ، أو سيراميك ، وهي مواد عازلة للكهرباء وتسمى dielectric material ، أي مواد ذات كهربية معاكسة (قارن الشكل في أول المقال).

العلاقة بين السماحية والقابلية الكهربائيةعدل

ترتبط القابلية الكهربائية   بالسماحية النسبية لمادة بالعلاقة :

 

والقابلية الكهربائية هي مقياس لكثافة الشحنات "المربوطة" في المادة العازلة إلى كثافة الشحنات الحرة .


 


سماحية الفراغ ذات قيمة صغيرة نسبيا وتساوي 8و854 بيكو فاراد لكل متر وتُعطى سماحية المادة غالبا بدلالة سماحية الفراغ، فسماحية الماء مثلا أكبر من سماحية الفراغ ثمانين مرة.

حيث X هي القابلية الكهربية وEr هي السماحية النسبية ، والتي هي للماء تساوي 80.

مراجععدل

  1. ^ Manijeh Razeghi (2006). Fundamentals of Solid State Engineering. Birkhauser. صفحة 383. ISBN 0-387-28152-5. 
  2. ^ Linfeng Chen؛ V. V. Varadan؛ C. K. Ong؛ Chye Poh Neo (2004). "Microwave theory and techniques for materials characterization". Microwave electronics. Wiley. صفحة 37. ISBN 0-470-84492-2. 
  3. ^ electric constant نسخة محفوظة 18 نوفمبر 2016 على موقع واي باك مشين.