Polarizzazione elettrica del dielettrico

POLARIZZAZIONE ELETTRICA DEL DIELETTRICO

Dopo aver caricato un condensatore con una d.d.p. Vo, stacchiamo il generatore, in modo che

non possa più dargli cariche  e  introduciamo una lastra  di materiale isolante fra le armature.

Ripetiamo quindi un esperimento fatto  da  Faraday nel 1837.

 Potremo osservare che la  d.d.p. fra le armature del condensatore diminuisce.

Gli atomi dell'isolante, in presenza del campo elettrico E_o ,  si polarizzano e gli elettroni più 

esterni dei loro atomi  faranno delle orbite più allungate.

Quindi una carica negativa  si  affaccerà  all'armatura  carica positivamente, ed una positiva

all'armatura carica negativamente.

Questa carica di polarizzazione dei due segni,  varia al variare dell'isolante ed è sempre mino-

re (in valore assoluto) della carica presente sulle armature. 

Il suo campo elettrico è opposto a quello iniziale E_o ma non l'annulla mai.

Dato  che  la carica Q sulle armature è rimasta la stessa  e  la d.d.p.  è diminuita, la capacità

del condensatore è aumentata. C > Co. 

Il rapporto : C / C_o = ∈ _r rappresenta la cosiddetta costante dielettrica relativa dell'isolante

interposto fra le armature del condensatore.

E_p è il campo elettrico generato dalle cariche di polarizzazione dell'isolante.

Segue una tabella di valori della costante dielettrica relativa dei materiali isolanti più comuni :

Costante dielettrica assolute del vuoto  ε_{o   = 8,854*10}^-12 (F/m)

Costante dielettrica relativa ε_r = ε / ε_o

Materiale isolante	εr
Aria secca a pressione atmosferica	1,0006
Acqua distillata	81
Olio minerale	2,2 ÷2,5
Olio per trasformatori	2,0÷2,5
Bachelite	5,5÷8,5
Carta	2
Carta paraffinata	2,5 ÷ 5
Gomma	2,2 ÷2,5
Mica	6÷8
Porcellana	4÷7
Vetro	6÷8

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