Pengertian Konstanta dielektrik

Konstanta dielektrik adalah properti bahan isolator listrik (dielektrik) sama dengan rasio kapasitansi dari kapasitor diisi dengan materi yang diberikan kepada kapasitansi kapasitor identik dalam ruang hampa tanpa bahan dielektrik.
Advertisement

Sebut saja, penyisipan dielektrik antara pelat, sebuah kapasitor pelat sejajar selalu meningkatkan kapasitansi, atau kemampuannya untuk menyimpan muatan yang berlawanan pada setiap lempeng, dibandingkan dengan kemampuan ini ketika lempeng dipisahkan oleh ruang hampa.

Jika C adalah nilai kapasitansi dari kapasitor yang diisi dengan dielektrik yang diberikan dan C0 adalah kapasitansi kapasitor identik dalam vakum, konstanta dielektrik, dilambangkan dengan huruf Yunani kappa, κ, akan dinyatakan sebagai κ = C / C0. Konstanta dielektrik adalah angka tanpa dimensi. Ini menunjukkan besaran skala besar dielektrik tanpa menentukan perilaku listrik pada skala atom.

Nilai konstanta dielektrik statis dari bahan apapun selalu lebih besar dari satu, nilai untuk vakum. Nilai konstanta dielektrik pada suhu kamar (25 ° C, atau 77 ° F) adalah 1,00059 untuk udara, 2,25 untuk parafin, 78,2 untuk air, dan sekitar 2.000 untuk barium titanat (BaTiO3) ketika medan listrik diterapkan tegak lurus ke sumbu utama kristal. Karena nilai konstanta dielektrik udara hampir sama dengan dengan vakum, untuk semua tujuan praktis udara tidak meningkatkan kapasitansi dari kapasitor. Konstanta dielektrik cairan dan padatan dapat ditentukan dengan membandingkan nilai kapasitansi ketika dielektrik di simpan di tempat dengan nilainya ketika kapasitor diisi dengan udara.

Advertisement

Konstanta dielektrik kadang-kadang disebut permitivitas relatif atau kapasitas induktif tertentu. Dalam sistem sentimeter-gram-detik konstanta dielektrik identik dengan permitivitas.

Konstanta dielektrik adalah rasio antara permitivitas mutlak material dan permitivitas mutlak ruang hampa. Definisi teknis “konstanta dielektrik” atau “permitivitas relatif” rumit dan masih diperdebatkan di kalangan insinyur listrik. Hal ini karena permitivitas material tergantung pada frekuensi dari tegangan yang diterapkan. Istilah “konstanta dielektrik statis” digunakan untuk menggambarkan rasio ini ketika tegangan arus atau frekuensi nol langsung diterapkan.

Kapasitor adalah perangkat yang menyimpan muatan listrik. Mereka memiliki beberapa manfaat dalam elektronik karena karakteristik unik mereka. Mereka digunakan sebagai filter dalam pasokan listrik untuk menghilangkan fluktuasi tegangan output, sebagai konstanta waktu dalam rangkaian osilator dan untuk memblokir arus searah (DC) tegangan sementara lewat arus bolak balik (AC) tegangan dalam rangkaian penguat.

Sebuah kapasitor memiliki dua pelat atau pita dari bahan konduktif yang dipisahkan oleh isolator. Ketika arus langsung diterapkan di seluruh kapasitor, muatan menumpuk antara pelat. Untuk mencegah hilangnya tegangan gap antara pelat, isolator ditempatkan antara pelat. Insulator ini dikenal sebagai dielektrik.

Istilah “konstan” menyesatkan ketika mengacu pada nilai dielektrik atau permitivitas isolator. Karena perubahan frekuensi yang diterapkan, begitu juga konstanta dielektrik. Istilah umumnya digunakan untuk nilai dielektrik tergantung pada frekuensi adalah “konstanta dielektrik relatif.”

Dengan meningkatnya frekuensi, konstanta dielektrik relatif menurun. Akibatnya, kapasitor dirancang untuk beroperasi dalam rentang frekuensi tertentu. Salah satu bahan dielektrik mungkin cocok untuk digunakan dengan frekuensi yang lebih rendah, tetapi mungkin tidak dapat berfungsi dengan baik bila terkena tegangan frekuensi tinggi. Kapasitor dalam rangkaian frekuensi tinggi memerlukan isolator yang memiliki konstanta dielektrik yang lebih tinggi.

Beberapa isolator dielektrik benar-benar berkontribusi pada pembentukan medan listrik dalam sebuah kapasitor. Mereka melakukan ini dengan membantu untuk berkonsentrasi dan menyelaraskan medan listrik. Karakteristik ini, bersama dengan isolasi materi kemampuan, menentukan permitivitas relatif konstan atau dielektrik bahan tertentu.

Advertisement

Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *