عبد العزيز: بوت:أرابيكا:طلبات إزالة (بوابة، تصنيف، قالب) حذف بوابة:كهرباء

2023-10-24T08:53:36Z

بوت:أرابيكا:طلبات إزالة (بوابة، تصنيف، قالب) حذف بوابة:كهرباء

صفحة جديدة

{{بطاقة كمية فيزيائية}}
[[ملف:Diel-ar.png|تصغير |يسار|350px|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 (توضيح)|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 [[فيزياء|الفيزياء]] (Permittivity) هي [[كمية فيزيائية]] تصف تأثر [[عازل كهربائي|مادّة عازلة كهربائية]] (dielectric material) عند تعرضها ل[[حقل كهربائي]] ، فالعوازل ذات السماحية الكبيرة تميل إلى تقليص وجود [[حقل كهربائي]].<ref>{{استشهاد بكتاب
|مؤلف= Manijeh Razeghi
|عنوان=Fundamentals of Solid State Engineering
|سنة= 2006
|صفحة=383
|ناشر=Birkhauser
|isbn=0-387-28152-5
|مسار= https://books.google.com/books?id=6x07E9PSzr8C&pg=PA383| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191215085741/https://books.google.com/books?id=6x07E9PSzr8C&pg=PA383 | تاريخ أرشيف = 15 ديسمبر 2019 }}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب |عنوان=Microwave electronics |مؤلف1=Linfeng Chen |مؤلف2=V. V. Varadan |مؤلف3=C. K. Ong |مؤلف4=Chye Poh Neo |الفصل=Microwave theory and techniques for materials characterization |isbn=0-470-84492-2 |ناشر=Wiley |سنة=2004 |مسار= https://books.google.com/books?id=2oA3po4coUoC&pg=PA37|صفحة=37| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20140101101657/http://books.google.com/books?id=2oA3po4coUoC&pg=PA37 | تاريخ أرشيف = 1 يناير 2014 }}</ref><ref>[https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?ep0 electric constant] {{Webarchive|url= https://web.archive.org/web/20161118175419/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?ep0 |date=18 نوفمبر 2016}}</ref> ولذلك يمكن زيادة تخزين كمية من [[طاقة|الطاقة]] في [[مكثف (توضيح)|مكثف]] عن طريق وضع [[عازل كهربائي|عازل كهربي]] ذا سماحية عالية بين لوحيه . فتزداد الطاقة المخزونة بازدياد سماحية العازل .

== نبذة من الأسس ==
=== تعريف السماحية ===
[[وحدات قياس|وحدة قياس]] السماحية ''ε'' هي [[فاراد]] لكل [[متر]] ، أي فاراد/متر . و[[قابلية كهربائية|القابلية الكهربائية]] (susceptibility) لمادة يرمز لها بالرمز ''χ'' وهي خاصية مطلقة ليس لها وحدات . وتتعلق تلك الخاصيتان لمادة ببعضها البعض طبقا للعلاقة :

:<math>\varepsilon = \varepsilon_\mathrm{r} \varepsilon_0 = (1+\chi)\varepsilon_0 </math>

حيث :
:''ε''r السماحية النسبية لمادة ،
:و
:''ε''0 = 8.854187817.. × 10−12 F/m
:تعتبر [[سماحية الفراغ]] (permittivity of the vacuum).

=== سماحية الفراغ ===

السماحية في الفراغ (the permittivity in vacuum) أو القدرة في الفراغ على الاستقطاب هي ثابت طبيعي ويمكن تعيينها من خلال العلاقة التي تنبأ بها [[ماكسويل (وحدة)|ماكسويل]] :

:<math>=\varepsilon_0 = \frac{1}{{c}^2\mu_0} </math> ×8.854 10−12 [[فاراد]]/[[متر]]

حيث:

:''c'' هي [[سرعة الضوء]] في الفراغ,

:<math>\mu_0</math> هي [[نفاذية (توضيح)|نفاذية]] الفراغ.

وأثبت تلك العلاقة عمليا [[فلهيلم إدوارد فيبر]] و[[رودولف كوهلراوش]] عام 1857 .

: <math>c_0^2 = \frac {1} {\varepsilon_0 \mu_0}</math>

طبقا [[نظام الوحدات الدولي|للنظام الدولي للوحات]] SI–System تنتسب الكميات الكهرونغناطيسية إلى الكميات في [[نظام وحدات سنتيمتر غرام ثانية]] ويشتركان في تعريف [[أمبير|الأمبير]] (وحدة شدة التيار) . وبناء على ذلك تحسب سماحية الفراغ من ثابت [[نفاذية الفراغ]] <math>\mu_0 = 4 \pi \cdot 10^{-7}~\frac{\mathrm{Vs}}{\mathrm{Am}}</math> و<math>c_0 = 2{,}997\,924\,58\cdot 10^8\,~\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}</math> :

:{| class="prettytable"
|
<math>
\varepsilon_0 = \frac{1}{\mu_0 c_0^{2}} = 8{,}854\,187\,817\,62\ldots \cdot 10^{-12}~\frac{\mathrm{As}}{\mathrm{Vm}}
</math>
|}

ويمكن تعيين السماحية بالوحدات المكافئة التالية:
:<math>
\mathrm{F\,m^{-1}} = \mathrm{A^2\,s^4\,kg^{-1}\,m^{-3} } = \mathrm{ As\,V^{-1}\,m^{-1} } = \mathrm{C\,V^{-1}m^{-1}}
</math>.

حيث:
:F [[فاراد]]
:s [[ثانية]]
:A [[أمبير]]
:C [[كولوم]]
:V [[فولت]]

ونظرا لأن [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]] ضعيف الاستقطاب فيمكن اعتبار سماحية الهواء بالتقريب مساوية
<math>\epsilon_0</math> .

== المكثف الكهربي ==

عند تسليط [[جهد كهربائي]] ثابت ''U'' على لوحي المكثف الكهربي ومجال كهربائي <math>E = \frac{U}{d}</math> (حيث ''d''المسافة بين اللوحين) تنشأ كثافة دفق كهربائي
<math> \vec{D}</math> بالسماحية الكهربية <math>\varepsilon</math> :

:<math> \vec{D} = \varepsilon_r \varepsilon_0 \vec{E}.</math>

تستخدم السماحية في [[حركية كهربائية]] وفي [[كهرباء سكونية|الكهرباء الساكنة]] لوصف الظواهر الكهربائية مثل [[إزاحة كهربائية|الإزاحة الكهربائية]] و[[شدة المجال الكهربائي]] :

:<math>\vec{D} = \varepsilon \vec{E}</math>

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 الكهربائية ==

ترتبط [[قابلية كهربائية|القابلية الكهربائية]] (susceptibility)
<math>\chi</math> بالسماحية النسبية لمادة معيّنة (relative permittivity of a certain material) بالعلاقة :

:<math>\varepsilon_r = \frac{\varepsilon}{\varepsilon_0} = 1 + \chi .</math>

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

:<math>\varepsilon = \varepsilon_r \varepsilon_0 = (1+\chi_e)\varepsilon_0 </math>

سماحية الفراغ ذات قيمة صغيرة نسبيا وتساوي 8و854 [[سوابق النظام الدولي للوحدات|بيكو]] [[فاراد]] لكل [[متر]] وتُعطى سماحية المادة غالبا بدلالة سماحية الفراغ، فسماحية الماء مثلا أكبر من سماحية الفراغ ثمانين مرة.

حيث X هي [[قابلية كهربائية|القابلية الكهربية]] وEr هي السماحية النسبية، والتي هي للماء تساوي 80.
== مراجع ==
{{مراجع}}
{{شريط بوابات|إلكترونيات|كهرومغناطيسية|الفيزياء|علم المواد}}
{{معرفات مركب كيميائي}}

[[تصنيف:فيزياء المواد المكثفة]]
[[تصنيف:كميات فيزيائية]]
[[تصنيف:كهرباء]]
[[تصنيف:كهروديناميكا]]
[[تصنيف:مفاهيم فيزيائية]]
[[تصنيف:هندسة الكهرباء]]

سماحية - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: بوت:أرابيكا:طلبات إزالة (بوابة، تصنيف، قالب) حذف بوابة:كهرباء