La constante diélectrique est le rapport entre la permittivité absolue d’un matériau et la permittivité absolue d’un vide. La définition technique de la constante diélectrique ou de la permittivité relative est compliquée et encore débattue parmi 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’un courant continu ou une tension à fréquence nulle est appliqué.
Les condensateurs sont des dispositifs qui stockent des charges électriques. Ils ont un certain nombre d’utilisations en électronique en raison de leurs caractéristiques uniques. Ils sont utilisés comme filtres dans les alimentations pour éliminer les fluctuations de la tension de sortie, comme constantes de synchronisation dans les circuits oscillateurs et pour bloquer la tension continue (CC) tout en faisant passer la tension alternative (CA) dans les circuits amplificateurs.
Un condensateur a deux plaques ou rubans de matériau conducteur séparés par un isolant. Lorsqu’un courant continu est appliqué aux bornes du condensateur, une charge s’accumule entre les plaques. Pour éviter une 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 s’agit de la valeur 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.
Lorsque 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 lorsqu’il est exposé à une tension haute fréquence. Les condensateurs dans les circuits à haute fréquence ont besoin d’isolateurs qui ont 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.