Forskjellen mellom permittivitet og permeabilitet

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Permittivitet vs permeabilitet

Permeabilitet og permittivitet er to konsepter som finnes i elektromagnetisk teori utviklet av James Clark Maxwell. De er ekvivalente konsepter der permittivitet brukes i de elektriske feltene og permeabilitet brukes i magnetfeltene.

Permittivity (ε)

Permittivitet er et mål på motstanden i å danne et elektrisk felt gjennom et medium. Det er definert som forholdet mellom den elektriske forskyvningen (D) i et medium og intensiteten til det elektriske feltet som produserer det (E). Det er en viktig elektrisk parameter for materialene, spesielt når det gjelder isolatorer.

ε=D/E

Permittivitet måles i Farads per meter (Fm^{-1), i det internasjonale enhetssystemet.}

Mediets permittivitet beskriver mengden fluks som genereres per enhetsladning i mediet. Den høye permittiviteten indikerer en høy polarisasjonshastighet i mediet og mer elektrisk fluks for å skape det motsatte elektriske feltet. Derfor er netto feltstyrke inne i et dielektrisk medium lav hvis permittiviteten er høy.

Permittivitet i et vakuum er en konstant og er lavest mulig permittivitet. Vakuumpermittivitet er angitt med ε₀, og har verdien 8,854×10^-54 Fm^{-1 Noen ganger det er hensiktsmessig å gi permittiviteten til et dielektrisk medium som et multiplum av vakuumpermittiviteten som tillater enkel matematisk bruk og sammenligning mellom permittiviteten til forskjellige medier. Relativ permittivitet er forholdet mellom den absolutte permittiviteten og vakuumpermittiviteten. Absolutt permittivitet (ε) er den virkelige permittiviteten til mediet.}

ε_r=ε/ε₀ og derav ε=ε_r ε ₀

Relativ permittivitet har ingen enheter og alltid større enn 1.

Permittivitet er nært knyttet til susceptibiliteten til mediet, som er et mål på hvor lett det er å polarisere dipoler i mediet. Hvis susceptibiliteten til mediet er χ, ε=ε_r ε₀ =(1+χ) ε₀ og derav (1+χ)=ε_r

permeabilitet (µ)

Permeabilitet er et mål på et materiales evne til å danne magnetiske felt i det. Det er definert som forholdet mellom magnetfelttettheten (B) i mediet og den eksterne magnetfeltstyrken (H). Det er en viktig egenskap når man vurderer de magnetiske egenskapene til et materiale.

µ=B/H

SI-enhet for permeabilitet er Henry per meter (Hm^{-1). Permeabilitet er en skalar mengde.}

Permeabilitet kan også beskrives som induktansen per lengdeenhet. Den beskriver mengden magnetisk fluks som skapes i mediet når eksterne magnetiske felt påføres. Hvis den opprettede fluksen støtter det ytre feltet, er det kjent som paramagnetismen. Hvis fluksen motsetter seg det ytre feltet, kalles det diamagnetismen.

Permeabiliteten i ledig plass (vakuum) er lavest mulig permeabilitet, og verdiene er 1,2566 ×10^-6 Hm^-1eller NA^{-2 På samme måte i permittivitet er det praktisk å definere relativ permeabilitet. Uttrykket for relativ permeabilitet er som følger:}

µ_r=µ/µ₀

Magnetisk susceptibilitet er et mål på magnetiseringen av et materiale, i tillegg til magnetiseringen av rommet som materialet okkuperer, og det er betegnet med χ_{m og det er en dimensjonsløs mengde.}

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

Hva er forskjellen mellom permittivitet og permeabilitet?

• Permittivitet og permeabilitet er to begreper som finnes i elektromagnetisk teori. Permittivitet angår de elektriske feltene mens permeabiliteten angår magnetfeltene. De er analoge egenskaper i de elektromagnetiske feltene.

• Permittivitet er definert som forholdet mellom forskyvningsfeltstyrken og den elektriske feltstyrken, mens permeabiliteten er definert som forholdet mellom magnetfelttettheten og magnetfeltstyrken.

• Permeabiliteten står for polarisasjonseffekten i materialet mens permeabiliteten står for magnetiseringen av materialet.

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