Wat is de diëlektrische constante?

De diëlektrische constante is de verhouding tussen de absolute permittiviteit van een materiaal en de absolute permittiviteit van een vacuüm.De technische definitie van diëlektrische constante of relatieve permittiviteit is ingewikkeld en wordt nog steeds besproken onder elektrotechnici.Dit komt omdat de permittiviteit van een materiaal afhangt van de frequentie van de toegepaste spanning.De term statische diëlektrische constante wordt gebruikt om deze verhouding te beschrijven wanneer een directe stroom- of nulfrequentiespanning wordt toegepast.

Condensatoren zijn apparaten die elektrische kosten opslaan.Ze hebben een aantal toepassingen in elektronica vanwege hun unieke kenmerken.Ze worden gebruikt als filters in voedingen om fluctuaties in de uitgangsspanning te verwijderen, als timingconstanten in oscillatorcircuits en om directe stroom (DC) spanning te blokkeren terwijl de afwisselingsstroom (AC) spanning in versterkingscircuits wordt doorgegeven.

Een condensator heeft twee platen of linten geleidend materiaal gescheiden door een isolator.Wanneer een directe stroom wordt toegepast over de condensator, bouwt een lading zich op tussen de platen.Om een verlies van spanning over de opening tussen de platen te voorkomen, wordt een isolator tussen de platen geplaatst.Deze isolator staat bekend als het diëlektricum.

De term constante is misleidend bij het verwijzen naar de diëlektrische of permittiviteitswaarde van een isolator.Naarmate de toegepaste frequentie verandert, doet de diëlektrische constante dat ook.De term die meestal wordt gebruikt voor de frequentie-afhankelijke diëlektrische waarde is relatieve diëlektrische constante.

Naarmate de frequentie toeneemt, neemt de relatieve diëlektrische constante af.Als gevolg hiervan zijn condensatoren ontworpen om binnen een bepaald frequentiebereik te werken.Eén diëlektrisch materiaal kan geschikt zijn voor gebruik met lagere frequenties, maar het kan mogelijk niet correct functioneren wanneer het wordt blootgesteld aan hoogfrequente spanning.Condensatoren in hoogfrequente circuits hebben isolatoren nodig die een veel hogere diëlektrische constante hebben.

Sommige diëlektrische isolatoren dragen eigenlijk bij aan de vorming van het elektrische veld in een condensator.Ze doen dit door het elektrische veld te concentreren en uit te lijnen.Dit kenmerk, samen met het isolerende vermogen van het materiaal, bepaalt de diëlektrische constante of relatieve permittiviteit van een bepaald materiaal.