¿Cuál es la constante dieléctrica compleja?

Solo porque estoy esperando un tren 🙂

La permisividad es la función que relaciona el campo de desplazamiento D con el campo eléctrico E.

Básicamente tiene en cuenta la naturaleza de los materiales que están sujetos a un campo E.

En el caso más simple, la permitividad es solo una constante (si el medio es vacío, esto es lo clásico [matemático] \ epsilon_0 [/ matemático]).

Un campo de interés es omólogo a la CA en teoría eléctrica, es decir, cuando los campos cambian de acuerdo con funciones que varían sinusoidalmente. Luego puede tratarlos con un formalismo llamado notación fasorial (escribí un poco sobre eso, pero eso es imposible de vincular desde el teléfono), donde todas las cantidades de interés se convierten en números complejos.

También la permitividad se convierte en un número complejo, con su parte real que describe el mecanismo sin pérdida del intercambio de energía entre el campo E y las partículas en el medio (piense en el oscilador armónico sin fricción), y la parte imaginaria es esa parte de la energía E que se convierte en calor.

A partir de estos conceptos, terminas definiendo cosas elegantes como el ‘ángulo de conducción’ y el ‘Delta tangente’, ya que es fácil ver ángulos y relaciones de fase cuando estás considerando números complejos.

Si haces cosas alucinantes como Plasma Physics, esta cantidad llamada permitividad (o constante dieléctrica) se convierte en material de grado Ninja, ¡un tensor cuyos componentes dependen de la frecuencia!

Se utiliza una constante dieléctrica compleja para describir la constante dieléctrica durante una variación periódica del campo eléctrico, donde la variación del campo se describe mediante una forma de onda sinusoidal. Está escrito en la forma [math] \ epsilon [/ math] [math] = \ epsilon ‘+ i * \ epsilon’ ‘[/ math]

donde la parte real, [math] \ epsilon ‘[/ math], es el componente de permitividad que cuantifica la energía almacenada (es decir, la parte directamente proporcional a la amplitud del campo) y la parte imaginaria, [math] \ epsilon’ ‘[/ math ] es el factor de pérdida dieléctrica, que describe la parte de la energía eléctrica que se pierde a través del movimiento de moléculas / iones como resultado del cambio continuo del campo (la contribución de este componente es proporcional a la tasa de cambio del campo eléctrico, o La primera derivada de la función de campo eléctrico). Este componente también da lugar a una diferencia de fase entre la función de campo y la polarización resultante. Sin este componente, ambos estarían perfectamente en fase. Ambos componentes dependen de la frecuencia de la variación de campo.

La constante dieléctrica es una medida de cómo un material está polarizado eléctricamente por un campo eléctrico aplicado externamente. Sin embargo, el proceso de polarización también calienta el material, disipando energía. El componente real mide la respuesta de polarización, mientras que el componente imaginario mide la pérdida de energía.

El hecho de que un material tenga una constante dieléctrica “compleja” sugeriría que un capacitor formado con ese material exhibiría cierta resistencia además de la capacitancia esperada. Pero el “circuito equivalente” podría tomar la forma de una resistencia> derivación en serie con