Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая проницаемость (устаревшее название — диэлектрическая постоянная) — величина, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. Она, следовательно, характеризует способность вещества уменьшать силы электрического взаимодействия в нем. Диэлектрическая проницаемость зависит от строения и агрегатного состояния вещества. Электроны, ионы, атомы, молекулы или их отдельные части и более крупные участки вещества в электрическом поле поляризуются, что приводит к частичной нейтрализации внешнего электрического поля. Кардинальной особенностью биологических тканей является дисперсия диэлектрической проницаемости, т.е. зависимость ее от частоты действующего электрического поля. Как и для удельной электропроводности (см.), для диэлектрической проницаемости выделяют три области дисперсии: ?-дисперсия (на частотах до 1 кГц), ?-дисперсия (частота от нескольких кГц до десятков МГц) и ?-дисперсия (частоты выше 109 Гц). В биологических объектах четкой границы между областями дисперсии обычно нет. При ухудшении функционального состояния тканей дисперсия диэлектрической проницаемости на низких частотах уменьшается вплоть до полного исчезновения (при отмирании); на высоких частотах она не претерпевает существенных изменений.
Измерение диэлектрической проницаемости широко применяется в биологических и медицинских исследованиях. Оно нашло применение при изучении процессов, происходящих в живых клетках и тканях при изменении их физиологического состояния, при действии различных повреждающих и терапевтических факторов. Интерес к диэлектрической проницаемости в физиотерапии обусловливается прежде всего тем, что действие многих ее методов, в частности тепловой эффект высокочастотных факторов, весьма существенно зависит от величины диэлектрической проницаемости тканей. Максимальный нагрев тканей происходит в зоне дисперсии их электрических свойств, когда поляризация наиболее интенсивна. Диэлектрическую проницаемость измеряют в широком диапазоне частот и в зависимости от диапазона частот используют различные методы измерения. При низких частотах применяют конденсаторные методы, а в высокочастотном диапазоне — специальные резонансные и мостовые методы. В медико-биологических исследованиях чаще всего используют симметричные мосты переменного тока с непосредственным отсчетом измеряемых величин.