Cos'è la costante dielettrica?

La costante dielettrica è il rapporto tra la permittività assoluta di un materiale e la permittività assoluta di un vuoto. La definizione tecnica di "costante dielettrica" ​​o "permittività relativa" è complicata e ancora dibattuta tra gli ingegneri elettrici. Questo perché la permittività di un materiale dipende dalla frequenza della tensione applicata. Il termine "costante dielettrica statica" viene utilizzato per descrivere questo rapporto quando viene applicata una corrente continua o una tensione a frequenza zero.

I condensatori sono dispositivi che immagazzinano cariche elettriche. Hanno un numero di usi in elettronica a causa delle loro caratteristiche uniche. Sono utilizzati come filtri negli alimentatori per rimuovere le fluttuazioni della tensione di uscita, come costanti di temporizzazione nei circuiti dell'oscillatore e per bloccare la tensione di corrente continua (CC) mentre si passa la tensione di corrente alternata (CA) nei circuiti dell'amplificatore.

Un condensatore ha due piastre o nastri di materiale conduttivo separati da un isolante. Quando viene applicata una corrente continua attraverso il condensatore, si accumula una carica tra le piastre. Per evitare una perdita di tensione attraverso lo spazio tra le piastre, un isolante viene posizionato tra le piastre. Questo isolante è noto come dielettrico.

Il termine "costante" è fuorviante quando si riferisce al valore dielettrico o di permittività di un isolante. Al variare della frequenza applicata, cambia anche la costante dielettrica. Il termine generalmente usato per il valore dielettrico dipendente dalla frequenza è "costante dielettrica relativa".

All'aumentare della frequenza, la costante dielettrica relativa diminuisce. Di conseguenza, i condensatori sono progettati per funzionare entro un determinato intervallo di frequenza. Un materiale dielettrico potrebbe essere adatto all'uso con frequenze più basse, ma potrebbe non essere in grado di funzionare correttamente se esposto a una tensione ad alta frequenza. I condensatori nei circuiti ad alta frequenza necessitano di isolatori con una costante dielettrica molto più elevata.

Alcuni isolanti dielettrici contribuiscono effettivamente alla formazione del campo elettrico in un condensatore. Lo fanno aiutando a concentrare e allineare il campo elettrico. Questa caratteristica, insieme alla capacità isolante del materiale, determina la costante dielettrica o la permittività relativa di un dato materiale.

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