Apa itu Konstanta Dielektrik?

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

Kapasitor adalah perangkat yang menyimpan muatan listrik. Mereka memiliki sejumlah kegunaan dalam elektronik karena karakteristiknya yang unik. Mereka digunakan sebagai filter dalam catu daya untuk menghilangkan fluktuasi tegangan output, sebagai konstanta waktu di rangkaian osilator dan untuk memblokir tegangan arus searah (DC) saat melewati tegangan arus bolak-balik (AC) di rangkaian penguat.

Kapasitor memiliki dua pelat atau pita bahan konduktif yang dipisahkan oleh isolator. Ketika arus searah diterapkan melintasi kapasitor, muatan menumpuk di antara pelat. Untuk mencegah hilangnya tegangan melintasi celah antara pelat, isolator ditempatkan di antara pelat. Isolator ini dikenal sebagai dielektrik.

Istilah “konstanta” menyesatkan ketika mengacu pada nilai dielektrik atau permitivitas isolator. Ketika frekuensi yang diterapkan berubah, begitu juga konstanta dielektrik. Istilah yang umumnya digunakan untuk nilai dielektrik yang bergantung pada frekuensi adalah “konstanta dielektrik relatif.”

Ketika frekuensi meningkat, konstanta dielektrik relatif berkurang. Akibatnya, kapasitor dirancang untuk beroperasi dalam rentang frekuensi tertentu. Satu bahan dielektrik mungkin cocok untuk digunakan dengan frekuensi yang lebih rendah, tetapi mungkin tidak dapat berfungsi dengan baik saat terkena tegangan frekuensi tinggi. Kapasitor dalam rangkaian frekuensi tinggi membutuhkan isolator yang memiliki konstanta dielektrik yang jauh lebih tinggi.

Beberapa isolator dielektrik sebenarnya berkontribusi pada pembentukan medan listrik dalam kapasitor. Mereka melakukan ini dengan membantu memusatkan dan menyelaraskan medan listrik. Karakteristik ini, bersama dengan kemampuan isolasi material, menentukan konstanta dielektrik atau permitivitas relatif dari material tertentu.