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「高い誘電率を有するが電気的には絶縁体(プラスチック・セラミック・油)」とある本に書かれていたのですが、高い誘電率の意味がまったくわかりません。

誘電率とはどういうものなのでしょうか?是非教えてください。

導体、半導体、絶縁体についてもあまりくわしくないようなレベルです。よろしくお願いします。

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A 回答 (6件)

>誘電体とはどういうもので、普段の生活でどういう風に使われている等



そうですねぇ。極端なことを言いますと、どんな物質でも大なり小なり電子が引っ張られる効果はあるのでその意味では、電気を通さない物質はみんな誘電体という見方もできます。

ただ一般に「誘電体」というと特にその効果が大きい物質に対して言うことが多いですね。
誘電体で身近な物というのは結構難しくて大抵は部品として何かの中に組み込まれています。


・電子ライター(けずって火花を出すのではなく、カチッという音と共にスパークが飛ぶやつ)
 ->誘電体を打撃すると揺さぶられて高電圧が発生する

・コンデンサー...ありとあらゆる電気製品に含まれている部品で電気を蓄えるもの

・超音波モーター...オートフォーカスカメラでレンズを駆動してピントを合わせるモーター

・メガネや望遠鏡、双眼鏡...レンズの表面にコーティングして光の反射を防止する為に使う

などなど上記はほんの一例ですが実に色んな用途に使われています。

では。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!
帯電しやすいということとまったく違うのですね。おもしろい事につかわれていて、すごく興味がわきました。ありがとうございました。

お礼日時:2005/11/26 07:27

in No.3 comment:


>電気を通さない絶縁体であるが電気を呼び寄せる物質で、

これは、コンデンサについては正解です。

全ての物質は原子から出来ており、原子は+電荷の原子核と-電荷の電子からできているのはご存じと思います。絶縁体に電圧をかけると、たとえば+の原子核は右に、-の電子は左に、ごくわずか移動し、その結果、絶縁体の右の端には+電荷が、左の端には-電荷が出現します(※)。この表面に現れた電荷が極板(金属板)の電荷を余分に引きつけます。この効果の大きさを示すのが誘電率です。

もちろんですが、これはコンデンサに限った話で、他の場面では他の働きをします。たとえば、光の屈折率を決めているのも誘電率です。

※ うるさいことを言うとこの表現は不正確です。表面に電荷が存在するときと全く同じ効果を持った電界(電場)が作られる、というのが本当なのですが、これを説明するのは相当大変なので、定性的な理解では表面電荷が出現すると考えておけば充分です。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
電気を呼び寄せるということなのですね。

お礼日時:2005/11/26 07:36

非常に平たく言うと、物質に電圧がかかると、物質内の電子が引き寄せられる効果を誘電率という言葉で表しています。


但し導体であれば電子が原子や分子の束縛を離れて飛び出して移動してしまいますが、あくまで物質の原子の中で電子が引き寄せられて偏っている状態にとどまっているということです。

わかりやすくたとえるならばAさんがキャスターのない椅子に座っている状態でBさんが手を引っ張った時、Aさんの体は引っ張られて体は傾くけど動かない。同じ力でどの程度傾くのかを表すのが誘電率です。

もし、Bさんがかまわず思い切り引っ張れば椅子ごと、あるいはAさんだけが動いてしまうかもしれませんが、それは電圧のかけすぎで、それを絶縁破壊といいます。

ちなみにもしAさんの椅子がキャスターつきであれば、Aさんの体が傾く前に容易に動くでしょう。これは導体です。

では。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
物質内の電子が引き寄せられる効果なのですね。なんとなくわかってきたのですが、そういう物質を誘電体というのでしょうか。

誘電体とは?ということを知らないと全然理解できないということがわかってきました。

できれば、誘電体とはどういうもので、普段の生活でどういう風に使われている等イメージしやすいように教えて頂けないでしょうか。

補足日時:2005/11/22 00:59
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二枚の金属板を並行に並べてそれに電圧をかけます。

こんな感じ。

(+)┤├(-)

このとき、二枚の金属板の間には電流は流れないので電気がたまります。これを(並行板)コンデンサといいます。このときには、金属板の間は真空であるか、もしくは、空気が存在します。

次に、二枚の金属板の間に絶縁体を入れます。絶縁体は電気を通しませんのでやはり電気がたまるのですが、前と比べるとコンデンサにたまる電気の量が増えるのです。このときに増える電気の量を示すものが誘電率です。

どのくらい増えるかというと、その絶縁体の誘電率をε、真空、または、空気の誘電率をε0とすると、(ε/ε0)倍になります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
なかなか理解するのが難しいのですが、電気を通さない絶縁体であるが電気を呼び寄せる物質で、その効果の割合を表しているということでしょうか?

実際しりたいのは誘電体とは?ということだと自覚してきました。。

お礼日時:2005/11/22 00:58

#1さんに同感です



ググッタラ幾らでも出て来ますのに しかも早く答えが得られますのにです

キーワード 何処かの検索窓に入れてクリックすれば良いのです
導体
半導体
絶縁体
誘電率
誘電体

それでも解らない時 ここで質問すれば良いのですよ!
検索の仕方を勉強しましょう。

この回答への補足

誘電率で検索すると非常に難しいページで面食らってしまいます。計算式や専門用語の羅列なので。。

素人にはすっごく難しいのですよ。

補足日時:2005/11/21 12:37
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ここに質問されるくらいの環境なんだから、先ず用後検索をしましょう。

初心者には結構情報有りますよ。
#なんでみんな用語検索しないんだろう、といつもコメントしています…
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Aベストアンサー

電気屋の見解では誘電率というのは「コンデンサとしての材料の好ましさ」
誘電正接とは「コンデンサにした場合の実質抵抗分比率」と認識しています。

εが大きいほど静電容量が大きいし、Tanδが小さいほど理想的な
コンデンサに近いということです。
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http://www.pasonisan.com/pc-jisaku/case-condensare.html
http://www.nichicon.co.jp/lib/aluminum.pdf
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>ここでいう導電性物質は半導体のこと?
セラミックなど半導体の場合も有ります。 実用化されている大容量の誘電体としては電解液を使ったアルミ電解コンデンサー 固体誘電体を使ったタンタルコンデンサーなどが有ります。
単に電極間に物をはさむだけではなく、電解液や電解作用のある半導体をはさむことにより、「分極作用」 を大きくし、その事が容量を大きくしています。
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Q誘電率の周波数依存性

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Q静電容量って何ですか?

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★回答
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・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
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 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q真鍮など金属の誘電率について

この前も同じような質問をしましたが、
金属の誘電率が分かりません。
どうやら、形状、周波数など色々なパラメータが影響するらしいのですが、
そこら辺も素人なので、よく分かりません。
以前、質問したときには、分厚い本があるそうなんですが、
それも調べたのですが自分の大学にはありませんでした。
どうしたらいいか困っています。何か式や必要な条件があれば教えて下さい。
お願いします。

Aベストアンサー

アドバイスまで
「金属の誘電率が分かりません。」というご質問ですね。
金属の場合、一般には磁束の通りやすさということで透磁率(μ)や非透磁率(μr)のデータがあるのではないでしょうか。
透磁率が解れば誘電率εは、以下の計算できますね。金属中でも電波の伝送速度は光速度ですから、
1/√(μ・ε)=C:光速度=一定
金属の場合は、透磁率(μ)=非透磁率(μr)×真空の透磁率(μ0)です。
誘電率(ε)は、誘電率(ε)=非誘電率(εr)×真空の誘電率(ε0)です。
だから、金属の非透磁率(これは係数です。)データがあれば、誘電率(ε)は、(ε0/μr)で一義的にでますね。
ということで金属の誘電率はあまりデータがないのではないかと。
逆に金属の透磁率データを探されるとよいと思います。たくさんあるはずです。
参考になれば。

Q空気の誘電率について

タイトルそのままなんですが・・・
さまざまな物理学の本やインターネットで調べても、
空気の誘電率についてよく理解することが出来ませんでした。
空気の誘電率とは、いくつなのでしょうか。

Aベストアンサー

誘電率は通常、真空中のε0に対する比率εsで表し比誘電率と呼びます。
電気工学ポケットブックによると比誘電率は
 空気:1.00058
 水 :81
 アルコール:16~31
 マイカ :2.5~6.6
 ガラス:3.5~9.9
だそうです。

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q誘電体と絶縁体の違いって?

コンデンサ(高周波)を勉強するのに誘電体について調べていたら「誘電体(セラミックなど)は直流に対し絶縁体のようにふるまい・・・」ということが書いてます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%98%E9%9B%BB%E4%BD%93

質問 誘電体っていったいどんな働きがあるんですか?絶縁体とどう違うんでしょう?

文系の私にわかるように教えていただけるとありがたいです。

Aベストアンサー

 絶縁体と誘電体はふつう同じです。絶縁体の反対に、導体がありますよね?。銅の導線のようなものです。絶縁体と導体の違いは、自由電子を持つか持たないかです。

 どっちも基本は、「電子は原子内部にいる」ですが、絶縁体の電子は原子から出てきませんが、導体の一部の電子は、原子からときどき遊離する事ができて、これを自由電子と呼びます。わずかですが、常に自由に走れる電子が導体にはいるので、電圧(電界)をかけると電子が走り出し、電流が流れる訳です。

 一方、絶縁体に電界(電場)をかけると、電子は原子から飛び出さないものの、原子内部で電子と原子核(陽子)が、電極の±に従って偏りを起こします。これを遠くから眺めると、電気的に完全に中性だった物体に、とつぜん沢山の±の電荷が出現したように見えます。とつぜん出現した電荷は電場を発生し、かけた電場と重なって、もとの電場を強くします。これがコンデンサーの原理で、電荷が誘導されるので、誘電体とも呼びます。誘導された(ように見える)電荷を分極電荷と言います。

 という訳で、金属以外の有象無象の物質は、たいてい絶縁体で誘電体です。じっさい昔のコンデンサーの誘電体には、紙が利用されてました。

 絶縁体と誘電体はふつう同じです。絶縁体の反対に、導体がありますよね?。銅の導線のようなものです。絶縁体と導体の違いは、自由電子を持つか持たないかです。

 どっちも基本は、「電子は原子内部にいる」ですが、絶縁体の電子は原子から出てきませんが、導体の一部の電子は、原子からときどき遊離する事ができて、これを自由電子と呼びます。わずかですが、常に自由に走れる電子が導体にはいるので、電圧(電界)をかけると電子が走り出し、電流が流れる訳です。

 一方、絶縁体に電界(電場)をかけると...続きを読む


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