permittivité

La permittività, o costante dielettrica, è una proprietà fisica che descrive la risposta di un mezzo elettrico a un campo elettrico esterno. In un mezzo isolante lineare e omogeneo, la densità di flusso elettrico D e il campo E sono legati dalla relazione D = ε E, dove ε è la permittività del mezzo. Per i materiali diversi dal vuoto si usa spesso ε = ε0 εr, con ε0 la permittività del vuoto (circa 8,854×10^-12 F/m) e εr la permittività relativa, una quantità adimensionale che dipende dal materiale. εr può variare notevolmente tra materiali e anche con la frequenza del campo o la temperatura.

In condizioni di campo alternato, la permittività è in generale complessa: ε*(ω) = ε'(ω) − i ε''(ω). Qui ε' rappresenta la capacità di immagazzinare energia e ε'' le perdite dielettriche dovute a movimenti di dipoli o alla conduzione interna. In mezzi anisotropi o cristallini, ε è una matrice ε̿ e D = ε0 ε̿ E.

La permittività è fondamentale anche nelle formule pratiche: per un condensatore a piastre parallele, C = ε A / d; la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche in un mezzo è v = 1 / sqrt(μ ε) e, se μr ≈ 1, v ≈ c / sqrt(εr). Il valore di εr è correlato all’indice di rifrazione n, soprattutto in media non magnetiche, dove n ≈ sqrt(εr).

La permittività dipende da temperatura, frequenza e stato del materiale ed è centrale in elettronica, dielettrici, isolamento e in molte applicazioni ottiche e di microonde.