Comprensión de las constantes dieléctricas
* Materiales dieléctricos: Estos son materiales que pueden ser polarizados por un campo eléctrico. Esto significa que sus moléculas constituyentes se alinean en respuesta al campo, creando un campo eléctrico interno que se opone al campo externo.
* constante dieléctrica (k): Esta es una medida de la capacidad de un material para reducir la resistencia al campo eléctrico entre las cargas. Una constante dieléctrica más alta significa que el material es más efectivo para reducir el campo eléctrico.
Ley de Coulomb y constantes dieléctricas
La ley de Coulomb describe la fuerza entre dos cargos de puntos:
* f =k * (q1 * q2) / r²
Dónde:
* f es la fuerza entre las cargas
* k es la constante de Coulomb (una constante fundamental)
* Q1 y Q2 son las magnitudes de las cargas
* r es la distancia entre las cargas
En el vacío, la constante dieléctrica es 1. Cuando se introduce un medio con una constante dieléctrica mayor que 1, el valor efectivo de los cambios constantes de Coulomb:
* k '=k / k
Dónde:
* k ' es la constante efectiva de Coulomb en el medio
* k es la constante de Coulomb original
* k es la constante dieléctrica del medio
Efecto sobre la fuerza
Dado que la constante (k ') efectiva de Coulomb disminuye al aumentar la constante dieléctrica (k), la fuerza entre las cargas (F) también disminuye. Esto se debe a que el material dieléctrico debilita el campo eléctrico entre las cargas.
Ejemplo
Si tiene dos cargas de puntos en el vacío y sumérgalas en agua (constante dieléctrica ~ 80), la fuerza entre ellas se reducirá en un factor de 80.
Key Takeaway: La introducción de un material dieléctrico entre las cargas debilita el campo eléctrico y reduce la fuerza entre ellos. Cuanto mayor sea la constante dieléctrica, más se reduce la fuerza.
