Forskellen mellem permittivitet og permeabilitet

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

Permittivitet vs permeabilitet

Permeabilitet og Permittivitet er to begreber, der findes i elektromagnetisk teori udviklet af James Clark Maxwell. De er ækvivalente begreber, hvor permittivitet bruges i de elektriske felter og permeabilitet bruges i magnetfelterne.

Permittivity (ε)

Permittivitet er et mål for modstanden ved dannelse af et elektrisk felt gennem et medium. Det er defineret som forholdet mellem den elektriske forskydning (D) i et medium og intensiteten af det elektriske felt, der producerer det (E). Det er en vigtig elektrisk parameter for materialerne, især i tilfælde af isolatorer.

ε=D/E

Permittivitet måles i Farads pr. meter (Fm^{-1), i det internationale system af enheder.}

Mediets permittivitet beskriver mængden af flux, der genereres pr. enhedsladning i mediet. Den høje permittivitet indikerer en høj polariseringshastighed inden for mediet og mere elektrisk flux for at skabe det modsatte elektriske felt. Derfor er nettofeltstyrken inde i et dielektrisk medium lav, hvis permittiviteten er høj.

Permittivitet i et vakuum er en konstant og er den lavest mulige permittivitet. Vakuumpermittivitet er angivet med ε₀ og har værdien 8,854×10^-54 Fm^{-1 Nogle gange det er bekvemt at angive permittiviteten af et dielektrisk medium som et multiplum af vakuumpermittiviteten, hvilket tillader let matematisk brug og sammenligning mellem permittiviteten af forskellige medier. Relativ permittivitet er forholdet mellem den absolutte permittivitet og vakuumpermittiviteten. Absolut permittivitet (ε) er mediets reelle permittivitet.}

ε_r=ε/ε₀ og dermed ε=ε_r ε ₀

Relativ permittivitet har ingen enheder og altid større end 1.

Permittivitet er tæt forbundet med mediets modtagelighed, som er et mål for letheden af polarisering af dipoler i mediet. Hvis mediets modtagelighed er χ, ε=ε_r ε₀ =(1+χ) ε₀ og derfor (1+χ)=ε_r

Permeabilitet (µ)

Permeabilitet er et mål for et materiales evne til at danne magnetiske felter i det. Det er defineret som forholdet mellem magnetfelttætheden (B) i mediet og den eksterne magnetfeltstyrke (H). Det er en vigtig egenskab, når man overvejer et materiales magnetiske egenskaber.

µ=B/H

SI enhed for permeabilitet er Henry pr. meter (Hm^{-1). Permeabilitet er en skalær størrelse.}

Permeabilitet kan også beskrives som induktansen pr. længdeenhed. Den beskriver mængden af magnetisk flux, der skabes i mediet, når eksterne magnetiske felter påføres. Hvis den skabte flux understøtter det ydre felt, er det kendt som paramagnetismen. Hvis fluxen modarbejder det ydre felt, kaldes det diamagnetismen.

Permeabiliteten i frit rum (vakuum) er den lavest mulige permeabilitet, og dens værdier er 1,2566 ×10^-6 Hm^-1eller NA^{-2 Ligeledes i permittivitet er det praktisk at definere relativ permeabilitet. Udtrykket for relativ permeabilitet er som følger:}

µ_r=µ/µ₀

Magnetisk susceptibilitet er et mål for magnetiseringen af et materiale, ud over magnetiseringen af det rum, materialet optager, og det er angivet med χ_{m, og det er en dimensionsløs mængde.}

µ=µ_r µ₀ =(1+χ_m) µ ₀ og dermed (1+χ_m)=µ_r

Hvad er forskellen mellem Permittivitet og Permeabilitet?

• Permittivitet og permeabilitet er to begreber, der findes i elektromagnetisk teori. Permittivitet vedrører de elektriske felter, mens permeabiliteten vedrører de magnetiske felter. De er analoge egenskaber i de elektromagnetiske felter.

• Permittivitet er defineret som forholdet mellem forskydningsfeltstyrken og den elektriske feltstyrke, hvorimod permeabiliteten er defineret som forholdet mellem magnetfelttætheden og magnetfeltstyrken.

• Permeabiliteten tegner sig for polarisationseffekten i materialet, mens permeabiliteten tegner sig for magnetiseringen af materialet.

• Permeabilitet måles i Henry pr. meter Hm^-1, mens permittivitet måles i Farads pr. meter Fm^-1.