Permittivitet (af lat.: permittere = tillade, overlade, lade gå gennem) er en materiale-afhængig værdi, der angiver, hvordan et elektrisk felt spreder sig, og permitiviteten er fx med til at bestemme og brydningsindeks. Den tilsvarende værdi for magnetfelter er permeabiliteten .
Vakuumpermittivitet og relativ permittivitet
I vakuum har permittiviteten også en værdi, som kaldes for vakuumpermittiviteten , hvilket er en naturkonstant givet ved:
I materialer skrives den fulde permittivitet derfor ofte som et produkt:
hvor er den relative permittivitet i forhold til vakuum.
Medium | |
---|---|
Vakuum | 1,0 |
Luft | 1,00059 |
(ABS) (30°C) | 4,3 |
Aluminiumoxid (Leire) | 7 |
Ammoniak (0°C) | 1,007 |
Bariumtitanat | 103-104 |
Bensol | 2,28 |
Tør jord | 3,9 |
Fugtig jord | 29 |
Glas | 6-8 |
Glycerin | 42,5 |
Gummi | 2,5-3 |
Tørt træ | 2 - 3,5 |
Kaliumklorid | 4,94 |
op til 10000 | |
Metanol | 32,6 |
Petroleum | 2 |
Polyethylen (PE) (90°C) | 2,4 |
Polypropylen (PP) (90°C) | 2,1 |
Porcelæn | 2-6 |
18,3 | |
Papir | 1-4 |
Polytetrafluoretylen (PTFE, Teflon) | 2 |
Pertinax FR4 | 4,4 |
Polystyrol-Skum (Styropor) | 1,03 |
Tantalpentoxid | 27 |
Vand | 80,1 |
Vand (f = 2,54 GHz) | 77 |
Vand (synlig lys) | 1,77 |
Is (-20°C) | ≈ 100 |
Is (-20°C, f > 100 kHz) | 3,2 |
Maxwells ligninger
Permittiviteten indgår i Maxwells ligninger, hvor den i Gauss' lov bestemmer, hvor stort et elektrisk felt en danner:
hvor er nabla-operatoren. Den er også en del af med Maxwells udvidelse:
Ud fra disse ligniner, kan det kan vises, at de elektriske og magnetiske felter kan danne bølger - elektromagnetisk stråling inkl. synligt lys - med farten :
Lys bevæger sig altså langsommere i materialer med en højere permittiviteten.
Brydningsindeks
I vakuum er farten af elektromagnetisk stråling:
hvilket er lysets hastighed i vakuum. Et materiales brydningsindeks er forholdet mellem lysets hastighed i materiale og lysets hastighed i vakuum:
Det vil sige, at brydningsindekset kan skrives som:
hvor er den relative permeabilitet. For mange materialer er denne dog tilnærmelsesvist 1, så udtrykket for brydningsindekset er:
Brydningsindekset stiger altså med permittiviteten.
Kapacitor
Permittiviteten er også med til at afgøre kapacitansen i en kapacitor. For en gælder:
hvor er det fælles areal for kapacitorens ledende plader, og er afstanden mellem de ledende plader.
Kildehenvisninger
- "The dielectric constant" (engelsk). University of Cambridge. fra originalen 7. juli 2020. Hentet 8. maj 2021.
- "The dielectric constant and the refractive index" (engelsk). University of Cambridge. fra originalen 6. maj 2021. Hentet 8. maj 2021.
- Halliday, David; Krane, Kenneth S.; Resnick, Robert (2002). "38-6 Energy Transport and the Poynting Vector". Physics (engelsk). Vol. 2 (5. udgave). John Wiley & Sons, Inc. s. 870. ISBN .
- Nave, Carl Rod. "Physical Pendulum" (engelsk). . fra originalen 21. april 2020. Hentet 31. marts 2020.
wikipedia, dansk, wiki, bog, bøger, bibliotek, artikel, læs, download, gratis, gratis download, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, billede, musik, sang, film, bog, spil, spil, mobile, Phone, Android, iOS, Apple, mobiltelefon, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, sonya, mi, PC, web, computer