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Costante dielettrica del vuoto quali sono

Costante dielettrica del vuoto quali sono

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1 Permitività di un vuoto

Permitività di un vuoto

Un materiale è detto dielettrico se è un povero conduttore di elettricità e può quindi essere usato come isolante elettrico. Inoltre, se è sottoposto a un campo elettrico esterno, in esso si può stabilire un campo elettrico interno, a differenza dei materiali isolanti con cui sono spesso confusi. Tutti i materiali dielettrici sono isolanti, ma non tutti i materiali isolanti sono dielettrici.

Esempi di tali materiali sono vetro, ceramica, gomma, mica, cera, carta, legno secco, porcellana, alcuni grassi industriali ed elettronici e bachelite. I gas sono usati principalmente come dielettrici.

Normalmente un dielettrico diventa conduttivo quando il campo di rottura del dielettrico viene superato. Questa tensione massima è chiamata forza dielettrica. In altre parole, se il campo elettrico attraverso il dielettrico è molto aumentato, il dielettrico diventa un conduttore.

– Il carico di rottura del condensatore aumenta perché il carico di rottura di un dielettrico è generalmente superiore a quello dell’aria. Abbiamo già detto che la forza di rottura dell’aria è 3 X 10 V/ m= 3kV/ mm. Campi più alti di questo valore non possono essere mantenuti in aria a causa della rottura del dielettrico, cioè l’aria comincia a diventare ionizzata e a condurre l’elettricità.

Costante di permittività

La permeabilità è determinata dalla tendenza di un materiale a polarizzarsi all’applicazione di un campo elettrico e quindi ad annullare parzialmente il campo interno del materiale. È direttamente legato alla suscettibilità elettrica. Per esempio, in un condensatore, un’alta permittività fa sì che la stessa quantità di carica elettrica sia immagazzinata con un campo elettrico inferiore e quindi un potenziale più basso, portando a una maggiore capacità del condensatore.

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Il campo elettrico E moltiplicato per la permittività elettrica del mezzo. Quindi D è indotto solo da cariche libere e non da cariche di dipolo. La relazione di entrambi i campi (per mezzi lineari) con la permittività è:

Da cui e utilizzando i risultati dello studio del campo elettrico e dell’equilibrio in un dielettrico, si ricava l’equazione che in un dielettrico mette in relazione il campo su scala macroscopica con il campo medio creato da tutti i dipoli e il campo locale (quello percepito da ogni dipolo):

Costante dielettrica dell’aria

Oggi invertiamo questa formula assumendo una velocità costante c delle onde elettromagnetiche (velocità della luce). Nel Sistema Internazionale di Unità, definiamo il metro imponendo c = 299 792 458 m s -1 . Prima della nuova definizione dell’ampere nel 2024, abbiamo imposto μ 0 = 4π × 10 -7 kg m A -2 s -2 . Con la nuova definizione, dove è il valore della carica elettrica che si impone ( e = 1,602 176 634 × 10 -19 A s ), questo valore della permeabilità magnetica del vuoto è dato solo con un tasso di incertezza relativa di 1,5 × 10 -10 . La costante dielettrica rimane definita da:

Costante dielettrica dell’acqua

) di un mezzo continuo è una proprietà macroscopica di un mezzo dielettrico legata alla permittività elettrica del mezzo. Rispetto alla velocità della luce, la velocità delle onde elettromagnetiche in un dielettrico è:

Il nome deriva dai materiali dielettrici, che sono materiali isolanti e non conduttivi al di sotto di una certa tensione elettrica chiamata tensione di rottura. L’effetto della costante dielettrica si manifesta nella capacità totale di un condensatore elettrico. Quando un materiale dielettrico diverso dall’aria (la cui permittività è praticamente quella di un vuoto) viene inserito tra i conduttori o le piastre cariche che lo formano, la capacità di immagazzinamento della carica del condensatore aumenta. Infatti, il rapporto tra la capacità iniziale Ci e la capacità finale Cf è dato dalla costante dielettrica:

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di un materiale definisce il grado di polarizzazione elettrica della sostanza quando è sottoposta a un campo elettrico esterno. Il valore di K è influenzato da molti fattori, come il peso molecolare, la forma della molecola, la direzione dei suoi legami (geometria della molecola) o il tipo di interazioni presenti.

Permitività di un vuoto

Costante di permittività

Costante dielettrica dell’aria

Costante dielettrica dell’acqua

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