This study focuses on the analysis of the dielectric constant and electric permittivity of materials subjected to electromagnetic fields, emphasizing their dependence on factors such as: frequency, temperature, and solution concentration. Following a theoretical discussion of dielectric properties and mathematical models describing permittivity as a complex function, an experimental investigation was conducted to measure the relative permittivity (εr) and conductivity (σ) of saline solutions at different temperatures. The experiments were carried out using a terminal probe and an Agilent portable network analyzer, which were carefully calibrated to ensure measurement accuracy. The sample solutions, with varying salt concentrations, were analyzed between 20°C and 40°C. Data processing with Python allowed for the generation of comparative graphs between theoretical and experimental results. The findings revealed a direct relationship between temperature Increases and changes in εr and σ, confirming the role of salinity in altering the dielectric properties of materials. This study contributes to a deeper understanding of dielectric properties, with practical implications for the design of electronic devices and the development of new materials.
Questo studio si concentra sull'analisi della costante dielettrica e della permettività elettrica di materiali sottoposti a campi elettromagnetici, sottolineando la loro dipendenza da fattori quali: frequenza, temperatura e concentrazione della soluzione. Dopo una discussione teorica delle proprietà dielettriche e dei modelli matematici che descrivono la permettività come funzione complessa, è stata condotta un'indagine sperimentale per misurare la permettività relativa (εr) e la conduttività (σ) di soluzioni saline a diverse temperature. Gli esperimenti sono stati condotti utilizzando una sonda terminale e un analizzatore di rete portatile Agilent, accuratamente calibrati per garantire l'accuratezza della misurazione. Le soluzioni campione, con concentrazioni saline variabili, sono state analizzate tra 20°C e 40°C. L'elaborazione dei dati con Python ha consentito la generazione di grafici comparativi tra risultati teorici e sperimentali. I risultati hanno rivelato una relazione diretta tra aumenti di temperatura e variazioni di εr e σ, confermando il ruolo della salinità nell'alterare le proprietà dielettriche dei materiali. Questo studio contribuisce a una comprensione più profonda delle proprietà dielettriche, con implicazioni pratiche per la progettazione di dispositivi elettronici e lo sviluppo di nuovi materiali.
Misure della costante dielettrica complessa di materiali liquidi
CARRETTA, GIUSEPPE
2023/2024
Abstract
This study focuses on the analysis of the dielectric constant and electric permittivity of materials subjected to electromagnetic fields, emphasizing their dependence on factors such as: frequency, temperature, and solution concentration. Following a theoretical discussion of dielectric properties and mathematical models describing permittivity as a complex function, an experimental investigation was conducted to measure the relative permittivity (εr) and conductivity (σ) of saline solutions at different temperatures. The experiments were carried out using a terminal probe and an Agilent portable network analyzer, which were carefully calibrated to ensure measurement accuracy. The sample solutions, with varying salt concentrations, were analyzed between 20°C and 40°C. Data processing with Python allowed for the generation of comparative graphs between theoretical and experimental results. The findings revealed a direct relationship between temperature Increases and changes in εr and σ, confirming the role of salinity in altering the dielectric properties of materials. This study contributes to a deeper understanding of dielectric properties, with practical implications for the design of electronic devices and the development of new materials.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12075/20309