Ποια είναι η διηλεκτρική σταθερά;

Η διηλεκτρική σταθερά είναι η αναλογία μεταξύ της απόλυτης διαπερατότητας ενός υλικού και της απόλυτης διαπερατότητας ενός κενού.Ο τεχνικός ορισμός της διηλεκτρικής σταθερής ή σχετικής διαπερατότητας είναι περίπλοκη και εξακολουθεί να συζητείται μεταξύ των ηλεκτρολόγων μηχανικών.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διαπερατότητα ενός υλικού εξαρτάται από τη συχνότητα της εφαρμοζόμενης τάσης.Ο όρος στατική διηλεκτρική σταθερά χρησιμοποιείται για να περιγράψει αυτή την αναλογία όταν εφαρμόζεται μια τάση άμεσης ρεύματος ή μηδενικής συχνότητας.Οι πυκνωτές είναι συσκευές που αποθηκεύουν ηλεκτρικές χρεώσεις.Έχουν πολλές χρήσεις στα ηλεκτρονικά λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών τους.Χρησιμοποιούνται ως φίλτρα σε τροφοδοτικά για να απομακρυνθούν οι διακυμάνσεις της τάσης εξόδου, καθώς οι σταθερές χρονισμού στα κυκλώματα ταλαντωτή και για να εμποδίσουν την τάση του άμεσου ρεύματος (DC) ενώ περνούν την τάση εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) σε κυκλώματα ενισχυτή.

Ένας πυκνωτής έχει δύο πλάκες ή κορδέλες αγώγιμου υλικού που διαχωρίζονται από έναν μονωτήρα.Όταν εφαρμόζεται ένα άμεσο ρεύμα σε ολόκληρο τον πυκνωτή, μια φόρτιση συσσωρεύεται μεταξύ των πλακών.Για να αποφευχθεί η απώλεια τάσης κατά μήκος του χάσματος μεταξύ των πλακών, τοποθετείται ένας μονωτής μεταξύ των πλακών.Αυτός ο μονωτής είναι γνωστός ως διηλεκτρικός.

Ο όρος σταθερά είναι παραπλανητική όταν αναφέρεται στη διηλεκτρική ή διαπερατότητα της τιμής ενός μονωτή.Καθώς αλλάζει η εφαρμοζόμενη συχνότητα, το ίδιο συμβαίνει και με τη διηλεκτρική σταθερά.Ο όρος που χρησιμοποιείται γενικά για τη διηλεκτρική τιμή που εξαρτάται από τη συχνότητα είναι η σχετική διηλεκτρική σταθερά.

Καθώς αυξάνεται η συχνότητα, μειώνεται η σχετική διηλεκτρική σταθερά.Ως αποτέλεσμα, οι πυκνωτές έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν εντός ενός δεδομένου εύρους συχνοτήτων.Ένα διηλεκτρικό υλικό μπορεί να είναι κατάλληλο για χρήση με χαμηλότερες συχνότητες, αλλά μπορεί να μην είναι σε θέση να λειτουργεί σωστά όταν εκτίθεται σε τάση υψηλής συχνότητας.Οι πυκνωτές σε κυκλώματα υψηλής συχνότητας χρειάζονται μονωτήρες που έχουν πολύ υψηλότερη διηλεκτρική σταθερά.

Ορισμένοι διηλεκτρικοί μονωτές συμβάλλουν στην πραγματικότητα στο σχηματισμό του ηλεκτρικού πεδίου σε έναν πυκνωτή.Το κάνουν αυτό βοηθώντας να συγκεντρωθεί και να ευθυγραμμίσει το ηλεκτρικό πεδίο.Αυτό το χαρακτηριστικό, μαζί με την μονωτική ικανότητα του υλικού, καθορίζουν τη διηλεκτρική σταθερά ή τη σχετική διαπερατότητα ενός δεδομένου υλικού.