Quelle est la constante diélectrique?
La constante diélectrique est le rapport entre la permittivité absolue d'un matériau et la permittivité absolue d'un vide. La définition technique de "constante diélectrique" ou "permittivité relative" est complexe et fait encore l’objet d’un débat entre les ingénieurs électriciens. En effet, la permittivité d'un matériau dépend de la fréquence de la tension appliquée. Le terme "constante diélectrique statique" est utilisé pour décrire ce rapport lorsqu'une tension continue ou une tension à fréquence nulle est appliquée.
Les condensateurs sont des dispositifs qui stockent des charges électriques. Ils ont de nombreuses utilisations en électronique en raison de leurs caractéristiques uniques. Ils sont utilisés en tant que filtres dans les alimentations pour supprimer les fluctuations de la tension de sortie, en tant que constantes de synchronisation dans les circuits d'oscillateur et pour bloquer la tension continue tout en faisant passer la tension alternative dans les circuits amplificateurs.
Un condensateur a deux plaques ou rubans de matériau conducteur séparés par un isolant. Lorsqu'un courant continu est appliqué sur le condensateur, une charge se forme entre les plaques. Pour éviter toute perte de tension dans l’espace entre les plaques, un isolant est placé entre les plaques. Cet isolant est connu sous le nom de diélectrique.
Le terme "constante" est trompeur lorsqu'il fait référence à la valeur de diélectrique ou de permittivité d'un isolant. Lorsque la fréquence appliquée change, la constante diélectrique change également. Le terme généralement utilisé pour la valeur diélectrique dépendante de la fréquence est "constante diélectrique relative".
À mesure que la fréquence augmente, la constante diélectrique relative diminue. En conséquence, les condensateurs sont conçus pour fonctionner dans une plage de fréquences donnée. Un matériau diélectrique peut convenir à une utilisation avec des fréquences plus basses, mais il peut ne pas fonctionner correctement s'il est exposé à une tension haute fréquence. Les condensateurs des circuits haute fréquence ont besoin d'isolants ayant une constante diélectrique beaucoup plus élevée.
Certains isolants diélectriques contribuent en fait à la formation du champ électrique dans un condensateur. Ils le font en aidant à concentrer et à aligner le champ électrique. Cette caractéristique, ainsi que la capacité isolante du matériau, déterminent la constante diélectrique ou la permittivité relative d'un matériau donné.