Constante dieléctrica del hormigón
La permitividad relativa εr (a veces expresada como κ o K) se define como la siguiente relación:
εr=εs/ε0
donde εs se refiere a la medio La permitividad electrostática, y ε0 se refiere a la permitividad del vacío. La constante dieléctrica del espacio libre aquí se deriva de la intensidad del campo eléctrico E y la densidad de flujo conductor D a través de las ecuaciones de Maxwell. La constante dieléctrica (del espacio libre) ε en el vacío es ε0, por lo que la constante dieléctrica es 1 (ε0 es la dimensión básica).
Los dieléctricos suelen ser aislantes. Los ejemplos incluyen porcelana (loza), mica, vidrio, plásticos y diversos óxidos metálicos. Algunos líquidos y gases son buenos materiales dieléctricos. El aire seco es un buen dieléctrico y se utiliza en condensadores variables y algunos tipos de líneas de transmisión. El agua destilada es un buen dieléctrico si se mantiene libre de impurezas, con una constante dieléctrica relativa de aproximadamente 80.
Los dieléctricos tienen la propiedad de hacer que un espacio sea más grande o más pequeño que su tamaño real. Por ejemplo, cuando se coloca un material dieléctrico entre dos cargas, se reduce la fuerza que actúa entre ellas, como si se separaran. Cuando una onda electromagnética pasa a través de un dieléctrico, la velocidad de la onda se reduce, haciendo que se comporte como si tuviera una longitud de onda más corta.
Desde una perspectiva eléctrica, la constante dieléctrica es una medida del grado en que una sustancia concentra líneas de flujo electrostático. Más precisamente, es la relación entre la energía eléctrica almacenada en un aislante cuando se le aplica un campo electrostático en relación con el vacío (que tiene una constante dieléctrica de 1). De esta forma, la constante dieléctrica también se convierte en la permitividad estática (también llamada permitividad).
La constante dieléctrica relativa εr se puede medir utilizando un campo electrostático de la siguiente manera: Primero, se prueba la capacitancia C0 del capacitor cuando hay aire entre sus dos placas. Luego, use la misma distancia entre las placas del capacitor pero agregue una parte trasera dieléctrica entre las placas para obtener el capacitor Cx. Entonces la constante dieléctrica relativa se puede calcular con la siguiente fórmula:
εr=Cx/C0
Para campos electromagnéticos variables en el tiempo, la constante dieléctrica de una sustancia está relacionada con la frecuencia, Generalmente se le llama coeficiente dieléctrico.
En cuanto a cómo derivar la constante dieléctrica de la ecuación de Maxwell, es difícil escribir aquí la constante dieléctrica de sustancias complejas. Hay constantes dieléctricas anisotrópicas, medios zurdos, etc. , estos están en Hay investigaciones sobre electromagnetismo, pero no puedo explicárselo en este momento. Es necesario tener una buena base matemática y también es necesario presentar la base de los campos electromagnéticos avanzados. Un libro para usted, "Campos electromagnéticos armónicos de tiempo", de Harrington, una obra clásica sobre electromagnetismo.