Номер 7, страница 44, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

7. Каков физический смысл диэлектрической проницаемости среды?

7. Диэлектрическая проницаемость среды, обозначаемая греческой буквой $\epsilon$ (эпсилон), — это безразмерная физическая величина, которая характеризует способность вещества ослаблять внешнее электрическое поле.

Основной физический смысл диэлектрической проницаемости заключается в том, что она показывает, во сколько раз сила взаимодействия между двумя электрическими зарядами в данной однородной среде меньше, чем их сила взаимодействия в вакууме.

Сила Кулоновского взаимодействия в вакууме ($F_0$) и в среде ($\text{F}$) связаны соотношением: $F = \frac{F_0}{\epsilon}$. Отсюда можно выразить диэлектрическую проницаемость: $\epsilon = \frac{F_0}{F}$.

Аналогично, диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз ослабевает напряженность электрического поля при переходе из вакуума в данную среду. Если $E_0$ — это модуль напряженности электрического поля в вакууме, а $\text{E}$ — модуль напряженности поля в диэлектрике, то их связь выражается формулой: $E = \frac{E_0}{\epsilon}$. Соответственно, $\epsilon = \frac{E_0}{E}$.

Этот эффект ослабления поля связан с явлением поляризации диэлектрика. Когда диэлектрик помещают во внешнее электрическое поле ($E_0$), его молекулы или атомы поляризуются, создавая собственное внутреннее электрическое поле ($E'$), которое направлено против внешнего. В результате результирующее поле внутри диэлектрика $\text{E}$ становится слабее, чем $E_0$. Чем больше значение $\epsilon$, тем сильнее поляризуется вещество и тем значительнее оно ослабляет внешнее поле.

По определению, диэлектрическая проницаемость вакуума равна 1. Для всех остальных веществ $\epsilon > 1$. Например, для воздуха $\epsilon \approx 1,0006$, для дистиллированной воды $\epsilon \approx 81$, для керосина $\epsilon \approx 2$.

Ответ: Диэлектрическая проницаемость среды — это физическая величина, показывающая, во сколько раз напряженность электростатического поля (или сила взаимодействия зарядов) в данной среде меньше, чем в вакууме.