На сколько отличается от единицы диэлектрическая проницаемость "идеального газа", Состоящего из большого числа проводящих шариков радиусом 516 мкм? Концентрация шариков 7801 м^(-3) Шарик рассматривать как индуцированный диэлектрический диполь.
Поскольку разница относительно единицы довольно мала, диэлектрическая проницаемость "идеального газа" из проводящих шариков будет приблизительно равна 1.
Для идеального газа из проводящих шариков, можно записать диэлектрическую проницаемость как:
ε = 1 + χ,
где χ - диэлектрическая восприимчивость.
Так как шарики рассматриваются как индуцированные диполи, то их поляризуемость определяется как α = 4πε₀R³, где R - радиус шарика.
Для большого числа шариков, полная поляризуемость равна Nα, где N - концентрация шариков.
С учетом этих формул, можно выразить диэлектрическую проницаемость как:
ε = 1 + 4πε₀R³ N
Подставив данные (R = 516 мкм = 516*10^(-6) м, N = 7801 м^(-3)), получим:
ε = 1 + 4πε₀(51610^(-6))^3 7801 ≈ 1 + 3.68*10^(-16).
Поскольку разница относительно единицы довольно мала, диэлектрическая проницаемость "идеального газа" из проводящих шариков будет приблизительно равна 1.