¿Qué es la constante dieléctrica?
La constante dieléctrica también se llama constante dieléctrica, coeficiente dieléctrico o permitividad, es un coeficiente que expresa las características de capacidad de aislamiento. Se representa con la letra ε y la unidad es francés/metro (F/m).
Se define como la relación entre el desplazamiento eléctrico D y la intensidad del campo eléctrico E, ε=D/Ε. La unidad de desplazamiento eléctrico D es biblioteca/metro cuadrado (C/m^2).
La relación entre la constante dieléctrica ε de un determinado dieléctrico y la constante dieléctrica del vacío ε0 se denomina constante dieléctrica relativa εr del dieléctrico εr = ε/ε0 y es un número puro adimensional con el que se relaciona εr. la polarización eléctrica. La relación entre la tasa χe es εr=1+χe.
Constante dieléctrica de vacío: ε0= 8.854187817×10^-12 F/m
Cuando se aplica un campo eléctrico externo al medio, generará cargas inducidas y debilitará el campo eléctrico. El campo eléctrico externo original (en el vacío) La relación con el campo eléctrico en el medio final es la permitividad relativa (permisividad).
Si un material con una permitividad relativa alta se coloca en un campo eléctrico, la intensidad del campo disminuirá considerablemente en el dieléctrico.
Los dieléctricos suelen ser aislantes. Los ejemplos incluyen porcelana (loza), mica, vidrio, plásticos y diversos óxidos metálicos. Algunos líquidos y gases son buenos materiales dieléctricos. El aire seco es un buen dieléctrico y se utiliza en condensadores variables y algunos tipos de líneas de transmisión. El agua destilada es un buen dieléctrico si se mantiene libre de impurezas, con una constante dieléctrica relativa de aproximadamente 80.
Después de llenar la placa de un capacitor con una sustancia con una constante dieléctrica relativa de ε, la capacitancia se vuelve ε veces mayor. Por lo tanto, la constante dieléctrica relativa εr se puede medir de la siguiente manera: primero se prueba la capacitancia C0 del capacitor cuando hay vacío entre sus dos placas. Luego, use la misma distancia entre las placas del capacitor pero agregue una parte trasera dieléctrica entre las placas para obtener el capacitor Cx. Entonces la constante dieléctrica relativa se puede calcular usando la siguiente fórmula
εr=Cx/C0
Los dieléctricos tienen la propiedad de hacer el espacio más grande o más pequeño que su tamaño real. Por ejemplo, cuando se coloca un material dieléctrico entre dos cargas, se reduce la fuerza que actúa entre ellas, como si se separaran.
Cuando una onda electromagnética pasa a través de un dieléctrico, la velocidad de la onda se reduce y tiene una longitud de onda más corta.
Para campos electromagnéticos variables en el tiempo, la constante dieléctrica de un material está relacionada con la frecuencia, lo que suele denominarse coeficiente dieléctrico.