Vad är den elektriska konstanten?
Den dielektriska konstanten är förhållandet mellan den absoluta permittiviteten för ett material och den absoluta permittiviteten för ett vakuum. Den tekniska definitionen av "dielektrisk konstant" eller "relativ permittivitet" är komplicerad och debatteras fortfarande bland elektriska ingenjörer. Detta beror på att materialets permittivitet beror på frekvensen för den applicerade spänningen. Termen "statisk dielektrisk konstant" används för att beskriva detta förhållande när en likström eller nollfrekvensspänning appliceras.
Kondensatorer är enheter som lagrar elektriska laddningar. De har ett antal användningar inom elektronik på grund av deras unika egenskaper. De används som filter i strömförsörjningar för att avlägsna fluktuationer i utspänningen, som tidskonstanter i oscillatorkretsar och för att blockera likström (DC) medan de växlar mellan växelström (AC) i förstärkarkretsar.
En kondensator har två plattor eller band av ledande material separerade med en isolator. När en likström appliceras över kondensatorn, byggs en laddning upp mellan plattorna. För att förhindra spänningsförlust över mellanrummet mellan plattorna placeras en isolator mellan plattorna. Denna isolator är känd som dielektrikum.
Termen "konstant" är vilseledande när det hänvisas till ett dielektriskt eller permittivitetsvärde för en isolator. När den applicerade frekvensen förändras, gör även den dielektriska konstanten. Termen som vanligtvis används för det frekvensberoende dielektriska värdet är "relativ dielektrisk konstant."
När frekvensen ökar minskar den relativa dielektriska konstanten. Som ett resultat är kondensatorer utformade för att arbeta inom ett givet frekvensområde. Ett dielektriskt material kan vara lämpligt att använda med lägre frekvenser, men det kanske inte kan fungera korrekt när det utsätts för högfrekvensspänning. Kondensatorer i högfrekventa kretsar behöver isolatorer som har en mycket högre dielektrisk konstant.
Vissa dielektriska isolatorer bidrar faktiskt till bildandet av det elektriska fältet i en kondensator. De gör detta genom att hjälpa till att koncentrera och anpassa det elektriska fältet. Denna egenskap bestämmer, tillsammans med materialets isoleringsförmåga, dielektricitetskonstanten eller relativ permittivitet för ett givet material.