Dai un’occhiata a quella toilette o lavandino in ceramica nel tuo bagno. Mai pensare a te stesso che ha qualcosa in comune con il vetro, mica, plastica, o anche aria secca? Mai considerare che potrebbe essere utile nella costruzione di condensatori. Probabilmente no, ma questo perché questo materiale ha una proprietà che viene spesso trascurata. È un dielettrico, cioè una sostanza che è un povero conduttore di elettricità, ma un buon mezzo di accumulo elettrico., Sia che stiamo parlando di ceramica, vetro, aria o persino vuoto (un altro buon dielettrico), gli scienziati usano quella che viene chiamata la Costante dielettrica, che è il rapporto tra la permittività di una sostanza e la permittività dello spazio libero. O, in parole povere, il rapporto tra la quantità di energia elettrica immagazzinata in un materiale da una tensione applicata, rispetto a quella immagazzinata nel vuoto.
Confuso? Bene, forse una piccola spiegazione è necessaria per dissipare alcuni dei blocchi tecnici alla comprensione., Prima di tutto, un dielettrico è definito come un materiale isolante o un conduttore molto povero di corrente elettrica. Quando i dielettrici sono collocati in un campo elettrico, praticamente nessuna corrente scorre in essi perché, a differenza dei metalli, non hanno elettroni liberamente legati o liberi che possono spostarsi attraverso il materiale. Invece, si verifica la polarizzazione elettrica, dove le cariche positive all’interno del dielettrico vengono spostate minuziosamente nella direzione del campo elettrico e le cariche negative vengono spostate minuziosamente nella direzione opposta al campo elettrico., Questa leggera separazione di carica, o polarizzazione, riduce il campo elettrico all’interno del dielettrico stesso. Questa proprietà, come già accennato, lo rende un povero conduttore, ma un buon supporto di memorizzazione.
In pratica, la maggior parte dei materiali dielettrici sono solidi. Ma, come già accennato, l’aria secca è anche dielettrica, così come i gas più puri e secchi come l’elio e l’azoto. Questi hanno una bassa costante dielettrica, mentre cose come gli ossidi metallici hanno una costante elevata. I materiali con costanti dielettriche moderate includono ceramica, acqua distillata, carta, mica, polietilene e vetro., All’aumentare della costante dielettrica, aumenta la densità del flusso elettrico (la quantità totale di carica elettrica per area), ma solo se tutti gli altri fattori rimangono invariati. Questo a sua volta consente agli oggetti di una data dimensione, come set di piastre metalliche, di mantenere la loro carica elettrica per lunghi periodi di tempo e/o di contenere grandi quantità di carica.,
Poiché costituiscono un buon materiale isolante (o dielettrico), gli ossidi metallici, l’aria secca e il vuoto sono spesso utilizzati nella costruzione di condensatori ad alta energia e linee di trasmissione a radiofrequenza, dove l’energia elettrica viene immagazzinata a radiofrequenze.
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Abbiamo anche registrato un intero episodio di Astronomia Gettato tutto sull’elettromagnetismo. Ascolta qui, Episodio 103: Elettromagnetismo.