Skillnaden mellan permittivitet och permeabilitet

2024 Författare: Alex Aldridge | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 13:50

Permittivitet vs permeabilitet

Permeabilitet och Permittivitet är två begrepp som finns i elektromagnetisk teori utvecklad av James Clark Maxwell. De är likvärdiga begrepp där permittivitet används i de elektriska fälten och permeabilitet används i magnetfälten.

Permittivity (ε)

Permittivitet är ett mått på motståndet i att bilda ett elektriskt fält genom ett medium. Det definieras som förhållandet mellan den elektriska förskjutningen (D) i ett medium och intensiteten hos det elektriska fältet som producerar det (E). Det är en viktig elektrisk parameter för materialen, särskilt när det gäller isolatorer.

ε=D/E

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

Mediets permittivitet beskriver mängden flöde som genereras per enhetsladdning i mediet. Den höga permittiviteten indikerar en hög polarisationshastighet inom mediet och mer elektriskt flöde för att skapa det motsatta elektriska fältet. Därför är nettofältstyrkan inuti ett dielektriskt medium låg om permittiviteten är hög.

Permittivitet i ett vakuum är en konstant och är den lägsta möjliga permittiviteten. Vakuumpermittivitet betecknas med ε₀ och har värdet 8,854×10^-54 Fm^{-1 Ibland det är lämpligt att ange permittiviteten för ett dielektriskt medium som en multipel av vakuumpermittiviteten, vilket möjliggör enkel matematisk användning och jämförelse mellan permittiviteten för olika medier. Relativ permittivitet är förhållandet mellan den absoluta permittiviteten och vakuumpermittiviteten. Absolut permittivitet (ε) är mediets verkliga permittivitet.}

ε_r=ε/ε₀ och därmed ε=ε_r ε ₀

Relativ permittivitet har inga enheter och alltid större än 1.

Permittivitet är nära relaterad till mediets susceptibilitet, vilket är ett mått på hur lätt det är att polarisera dipoler i mediet. Om känsligheten för mediet är χ, ε=ε_r ε₀ =(1+χ) ε₀ och därav (1+χ)=ε_r

Permeabilitet (µ)

Permeabilitet är ett mått på ett materials förmåga att bilda magnetfält inom det. Det definieras som förhållandet mellan magnetfältstätheten (B) inom mediet och den externa magnetfältstyrkan (H). Det är en viktig egenskap när man överväger de magnetiska egenskaperna hos ett material.

µ=B/H

SI enhet för permeabilitet är Henry per meter (Hm^{-1). Permeabilitet är en skalär storhet.}

Permeabilitet kan också beskrivas som induktansen per längdenhet. Den beskriver mängden magnetiskt flöde som skapas i mediet när externa magnetfält appliceras. Om det skapade flödet stöder det yttre fältet kallas det paramagnetism. Om flödet motverkar det yttre fältet, kallas det diamagnetism.

Permeabiliteten i ledigt utrymme (vakuum) är lägsta möjliga permeabilitet och dess värden är 1,2566 ×10^-6 Hm^-1eller NA^{-2 Likaså i permittivitet är det bekvämt att definiera relativ permeabilitet. Uttrycket för relativ permeabilitet är som följer:}

µ_r=µ/µ₀

Magnetisk susceptibilitet är ett mått på magnetiseringen av ett material, förutom magnetiseringen av det utrymme som materialet upptar, och det betecknas med χ_{m och det är en dimensionslös kvantitet.}

µ=µ_r µ₀ =(1+χ_m) µ ₀ och därmed (1+χ_m)=µ_r

Vad är skillnaden mellan permittivitet och permeabilitet?

• Permittivitet och permeabilitet är två begrepp som finns inom elektromagnetisk teori. Permittiviteten avser de elektriska fälten medan permeabiliteten avser magnetfälten. De är analoga egenskaper i de elektromagnetiska fälten.

• Permittivitet definieras som förhållandet mellan förskjutningsfältets styrka och det elektriska fältets styrka, medan permeabiliteten definieras som förhållandet mellan magnetfältets täthet och magnetfältets styrka.

• Permeabiliteten står för polarisationseffekten i materialet medan permeabiliteten står för magnetiseringen av materialet.

• Permeabilitet mäts i Henry per meter Hm^-1, medan permittivitet mäts i Farads per meter Fm^-1.