La costante dielettrica è il rapporto tra la permittività assoluta di un materiale e la permittività assoluta di un vuoto. La definizione tecnica di “costante dielettrica” o “permettività relativa” è complicata e ancora dibattuta tra gli ingegneri elettrici. Questo perché la permittività di un materiale dipende dalla frequenza della tensione applicata. Il termine “costante dielettrica statica” viene utilizzato per descrivere questo rapporto quando viene applicata una corrente continua o una tensione a frequenza zero.
I condensatori sono dispositivi che immagazzinano cariche elettriche. Hanno un certo numero di usi in elettronica a causa delle loro caratteristiche uniche. Sono utilizzati come filtri negli alimentatori per rimuovere le fluttuazioni della tensione di uscita, come costanti di temporizzazione nei circuiti dell’oscillatore e per bloccare la tensione in corrente continua (DC) mentre fa passare la tensione in corrente alternata (AC) nei circuiti dell’amplificatore.
Un condensatore ha due piastre o nastri di materiale conduttivo separati da un isolante. Quando viene applicata una corrente continua attraverso il condensatore, si accumula una carica tra le armature. Per evitare una perdita di tensione attraverso lo spazio tra le piastre, viene posizionato un isolante tra le piastre. Questo isolante è noto come dielettrico.
Il termine “costante” è fuorviante quando si fa riferimento al valore dielettrico o di permittività di un isolante. Al variare della frequenza applicata, cambia anche la costante dielettrica. Il termine generalmente utilizzato per il valore dielettrico dipendente dalla frequenza è “costante dielettrica relativa”.
All’aumentare della frequenza, la costante dielettrica relativa diminuisce. Di conseguenza, i condensatori sono progettati per funzionare entro un determinato intervallo di frequenza. Un materiale dielettrico potrebbe essere adatto per l’uso con frequenze più basse, ma potrebbe non funzionare correttamente se esposto a tensioni ad alta frequenza. I condensatori nei circuiti ad alta frequenza necessitano di isolanti con una costante dielettrica molto più elevata.
Alcuni isolanti dielettrici contribuiscono effettivamente alla formazione del campo elettrico in un condensatore. Lo fanno aiutando a concentrare e allineare il campo elettrico. Questa caratteristica, insieme alla capacità isolante del materiale, determina la costante dielettrica o la permittività relativa di un dato materiale.