DIELEKTRIK

DIELEKTRIK

            Dielektrik adalah suatu lempengan kecil yang disisipkan antara dua lempengan konduktor. Fungsi-fungsinya:

1.     Menjadikan kapasitansi sebuah kapasitor menjadi lebih besar.

2.     Menambah selisih potensial maksimum diantara plat-plat kapasitor.

3.     Mempertahankan dua lempengan logam terpisah dalam jarak yang kecil tanpa ada sentuhan.

Bila ruang di antara konduktor-konduktor diisi dengan sebuah material dielektrik, maka kapasitansi C bertambah dengan sebuah faktor K, yang dinamakan konstanta dielektrik material tersebut.

                          K = C/C₀                                       

Kapasitansi semula C₀  diberikan oleh C₀ = Q/V₀ dan kapasitansi C dengan kehadiran dielektrik adalah     C₀ = Q/V. Muatan Q adalah sama untuk setiap kasus dan V lebih kecil daripada V₀.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa kapasitansi C dengan kehadiran dielektrik lebih besar daripada C₀.

Ø  Muatan Induksi dan Polarisasi

Untuk jumlah muatan yang tetap pada pelat-pelat kapasitor, muatan induksi pada permukaan dielektrik akan mengurangi medan listrik dan selisih potensial di antara pelat-pelat itu oleh faktor K yang sama.

Muatan permukaan dihasilkan dari polarisasi, yakni penyusunan kembali secara mikroskopik dari muatan dalam dielektrik yang ditimbulkan oleh orientasi kembali molekul-molekul polar dalam sebuah medan listrik yang diaplikasikan atau penciptaan momen dipol terinduksi dalam material nonpolar.

Ø  Permitivitas Dielektrik

Permitivitas dielektrik adalah perbandingan kapasitansi dengan dielektrik terhadap kapasitansi tanpa dielektrik.

Untuk sebuah kapasitor pelat sejajar dengan dielektrik yang mengisi ruang di antara kedua pelatnya, kapasitansi C adalah:

 

Dimana Î = KÎ₀ dinamakan permitivitas dielektrik.

Ø  Kerusakan dan Kekuatan Dielektrik

Di bawah medan yang cukup kuat, dielektrik menjadi konduktor. Peristiwa ini disebut kerusakan dielektrik (dielectric breakdown).

Besar medan listrik maksimum yang dapat ditahan oleh sebuah material tanpa kerusakan dinamakan kekuatan dielektrik (dielectric strength). Kekuatan dielektrik udara kering adalah sekitar 3 x 10⁶ V/m.

Kekuatan dielektrik material pengisolasi yang lazim digunakan semuanya mempunyai nilai yang jauh lebih besar dari kekuatan dielektrik udara kering.