Constante diélectrique : matériaux courants et solutions
Constante diélectrique des matériaux courants
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Matériau |
Constante diélectrique |
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Air |
1.00058986±0.00000050 |
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Ammoniac |
26, 22, 20, 17 (-80, -40, 0, +20 °C) |
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Titanate de calcium et de cuivre |
>250,000 |
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Disulfure de carbone |
2.6 |
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Béton |
4.5 |
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Polymères conjugués |
1,8-6 jusqu'à 100 000 |
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Diamant |
5.5-10 |
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Polymères électroactifs |
2-12 |
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Éthylène glycol |
37 |
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12.4 |
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10-15 |
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158.0-2.3 (0-21 °C) |
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175, 134, 111, 83.6 |
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Peroxyde d'hydrogène |
128 aqueux-60 |
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Résine de mélamine |
7.2-8.4 |
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Méthanol |
30 |
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Mica |
3-6 |
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Caoutchouc naturel |
7 |
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Papier, impression |
1,4 (200 kHz) |
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Polyéthylène/XLPE |
2.25 |
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2.1 |
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Pyrex(verre) |
4.7 (3.7-10) |
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Sel |
3-15 |
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Saphir |
8,9-11,1 (anisotrope) |
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11.68 |
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Dioxyde de silicium |
3.9 |
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7-8 (polycristallin, 1 MHz) |
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Caoutchouc de silicone |
2.9-4 |
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Acide sulfurique |
84-100 (20-25 °C) |
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Vide |
1 |
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Eau |
87.9, 80.2, 55.5 |
Note : Les constantes diélectriques mentionnées ci-dessus sont mesurées à température ambiante sous 1 kHz. [1]
Constante diélectrique de solvants courants
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Solvant |
Constante diélectrique |
Température |
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Acétal |
3.7 - 3.9 |
298 K (25 °C) |
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Acide acétique |
6.2 |
293 K (20 °C) |
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Acétone |
20.7 |
298 K (25 °C) |
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Acétonitrile |
37.5 |
293 K (20 °C) |
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Acrylique |
2.1-3.9 |
298 K (25 °C) |
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Benzène |
2.3 |
298 K (25 °C) |
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Dichlorométhane |
9.1 |
293 K (20 °C) |
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Éther diéthylique |
4.3 |
293 K (20 °C) |
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Diméthylformamide (DMF) |
36.7 |
298 K (25 °C) |
|
Éthanol |
24.3 |
298 K (25 °C) |
|
Éther |
4.3 |
293 K (20 °C) |
|
Réfrigérant au fluor R-12 |
2 |
298 K (25 °C) |
|
Réfrigérant au fluor R-22 |
2 |
298 K (25 °C) |
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Formamide |
109 |
293 K (20 °C) |
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Ammoniaque liquide |
17 |
273 K (0 °C) |
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Méthanol |
32.7 |
298 K (25 °C) |
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Nitrométhane |
35.9 |
303 K (30 °C) |
|
Tétrahydrofurane (THF) |
7.6 |
298 K (25 °C) |
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Eau |
78.4 |
298 K (25 °C) |
Constante diélectrique : FAQ
1. Qu'est-ce que la constante diélectrique ?
La constante diélectrique, également appelée permittivité relative, mesure la capacité d'une substance à stocker l'énergie électrique dans un champ électrique. Elle compare la capacité d'un matériau à isoler les charges par rapport au vide.
2. Comment la constante diélectrique est-elle calculée ?
Elle est déterminée en divisant la capacité d'un condensateur rempli d'une substance par la capacité du même condensateur dans le vide ou dans l'air. Mathématiquement, elle s'exprime par ε = C/C₀, où ε est la constante diélectrique, C la capacité avec la substance et C₀ la capacité dans le vide.
3. La constante diélectrique et la rigidité diélectrique sont-elles identiques ?
Non, elles sont différentes. La constante diélectrique mesure la capacité d'un matériau à stocker l'énergie électrique, tandis que la rigidité diélectrique indique le champ électrique maximal qu'un matériau peut supporter avant qu'un claquage électrique ne se produise.
4. Pourquoi la constante diélectrique est-elle importante ?
Elle est cruciale dans divers domaines, notamment pour déterminer le comportement des matériaux dans les champs électriques, faciliter la conception des condensateurs, comprendre les effets de solvatation en chimie et analyser les propriétés des matériaux en électronique.
5. Qu'est-ce qui influence la constante diélectrique ?
Des facteurs tels que la structure moléculaire, la polarité et les interactions entre les molécules ont un impact significatif sur la constante diélectrique d'une substance. Les substances polaires ont généralement des constantes diélectriques plus élevées que les substances non polaires.
6. La constante diélectrique peut-elle varier en fonction de la température et de la pression ?
Oui, les constantes diélectriques peuvent varier en fonction de la température et de la pression. Les modifications de ces paramètres peuvent avoir un impact sur les interactions moléculaires et, par conséquent, sur la capacité d'une substance à stocker une charge électrique.
7. Comment la constante diélectrique affecte-t-elle la solvatation ?
La constante diélectrique influence la capacité d'un solvant à dissoudre les composés ioniques. Les solvants à constante diélectrique élevée sont excellents pour dissoudre les sels et les molécules polaires en raison de leur capacité à séparer et à stabiliser les ions.
8. Quelles sont les applications pratiques des constantes diélectriques ?
Les constantes diélectriques trouvent des applications dans divers secteurs, notamment l'électronique pour la conception de condensateurs, la sélection de solvants en chimie, les sciences des matériaux pour la compréhension des propriétés des matériaux et l'étude des interactions biomoléculaires.
Référence :
[1] Permittivité relative. (2023, 23 novembre). Dans Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity
