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誘電率について
誘電率についての質問です。 誘電率について調べているのですが、よくわからないところがあります。 金属などの導体には誘電率がない(無限大)だというのはなんとなく イメージできるのですが、導体である食塩水にも誘電率が あるというのを見かけました。食塩水は導体なのに なぜ誘電率があるのでしょうか？また、濃度、測定周波数ごとに 誘電率は異なっていました。なぜなんでしょうか？ また、もうひとつききたいことがあります。 ある陰電荷を含む物体があります。その物体中の陰電荷が増えるにつれて その物体の誘電率も増加したりするのでしょうか？ いろいろごちゃごちゃしてますが、回答よろしくお願いします！
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- shintaro-2
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- veryyoung
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金属の誘電率例は極端すぎませんか。確かに、複素球面（リーマン球面）で実数の無限点と虚数の無限点は一致します。すなわち複素アドミタンスにおいて、導電率無限大と誘電率無限大の区別はありません。しかし有限値においては、導電率、誘電率は同時に存在し得えます。リーク電流や誘電損のあるコンデンサはごく普通ですし、水に僅かに導電性を与えたからといって誘電性が突然消失したりする事もありません。 誘電分極の機構は次のようなものです。 http://hr-inoue.net/zscience/topics/dielectric1/dielectric1.html http://homepage3.nifty.com/skomo/f27/hp27_49.htm 図49-2水の誘電率の周波数特性に注目 いわゆる水の比誘電率 約80 の大部分は配向分極によるものであり、水分子双極子の回転応答は、数GHzまで維持されます。この動作機構は電導を担うイオンの並進運動とは独立同居できます。食塩により導電性を付加しても、広い周波数で誘電率はそのまま維持されます。σ が ω*εr*εo を大きく超える領域においてさえ例外ではありません。なお、誘電率減少の要因としては「水和」による分子の回転抑制が考えられますが、それが見えてくるには 1% 程度の食塩濃度が必要ではないでしょうか。 http://www.keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2/contents/ch-2/1-bu/1-4-1.htm http://www1.lsbu.ac.uk/water/microwave_water.html 「Effect of salt」参照 ＞ある陰電荷を含む物体・・・ に関しては、誘電体としての動作機構が読み取れませんでした。
- ricardo_
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＞食塩水は導体なのに なぜ誘電率があるのでしょうか？ 電極の間にビニール袋に入れた食塩水を入れて測定すれば分かるじゃない。 ＞また、濃度、測定周波数ごとに 誘電率は異なっていました。なぜなんでしょうか？ 水と食塩の混合物なら、濃度によって状態は変わるでしょう。 ＞測定周波数ごとに誘電率は異なっていました。 世の中の物は何だってそうです。電解コンデンサは、マイクロ波で使える訳が無いし。
平行平板コンデンサーの中間に金属を挟んだら、コンデンサーが導体と同じになっちまった、というイメージだと思うのですが、それはあくまで金属中の電荷移動が全て終了してしまった後の、定常状態（静止状態）についてです。 金属中の電荷移動速度は滅法速いので、誘電率が無限大のように見えますが（つまり普通に観測できるのは、定常状態だけ）、電荷移動中の過渡状態（非定常状態）を考えれば、金属にも誘電率があるのがわかります（本には、あまりはっきり記述されてませんが）。 食塩水の誘電率が問題になるのは、例えば電気分解などでしょうか？。だとすれば電気分解などは、非定常状態の典型のようにも思えます。 陰電荷を含む物体については全然考えた事がないので、どなたかお願いします。
