Разница между диэлектрической проницаемостью и проницаемостью

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-17 13:48

Диэлектрическая проницаемость против проницаемости

Проницаемость и диэлектрическая проницаемость - это две концепции электромагнитной теории, разработанной Джеймсом Кларком Максвеллом. Это эквивалентные понятия, где диэлектрическая проницаемость используется в электрических полях, а проницаемость - в магнитных полях.

Диэлектрическая проницаемость (ε)

Диэлектрическая проницаемость является мерой сопротивления при формировании электрического поля через среду. Он определяется как отношение между электрическим смещением (D) в среде и напряженностью электрического поля, создающего его (E). Это важный электрический параметр материалов, особенно в случае изоляторов.

ε=D/E

Диэлектрическая проницаемость измеряется в фарадах на метр (Fm^{-1), в международной системе единиц.}

Диэлектрическая проницаемость среды описывает количество потока, генерируемого на единицу заряда в среде. Высокая диэлектрическая проницаемость указывает на высокую скорость поляризации в среде и больший электрический поток для создания противоположного электрического поля. Следовательно, результирующая напряженность поля внутри диэлектрической среды мала, если диэлектрическая проницаемость высока.

Диэлектрическая проницаемость в вакууме является постоянной величиной и является минимально возможной диэлектрической проницаемостью. Вакуумная диэлектрическая проницаемость обозначается ε₀ и имеет значение 8.854×10^-54 Fm^{-1 Иногда удобно задавать диэлектрическую проницаемость диэлектрической среды как кратную диэлектрической проницаемости вакуума, что позволяет легко использовать математические методы и сравнивать диэлектрическую проницаемость различных сред. Относительная диэлектрическая проницаемость представляет собой отношение между абсолютной диэлектрической проницаемостью и диэлектрической проницаемостью вакуума. Абсолютная диэлектрическая проницаемость (ε) - это реальная диэлектрическая проницаемость среды.}

ε_r=ε/ε₀ и, следовательно, ε=ε_r ε ₀

Относительная диэлектрическая проницаемость не имеет единиц измерения и всегда больше 1.

Диэлектрическая проницаемость тесно связана с восприимчивостью среды, которая является мерой легкости поляризации диполей в среде. Если восприимчивость среды равна χ, ε=ε_r ε₀ =(1+χ) ε₀ и следовательно, (1+χ)=ε_r

Проницаемость (µ)

Проницаемость - это мера способности материала формировать внутри себя магнитные поля. Он определяется как отношение между плотностью магнитного поля (B) внутри среды и напряженностью внешнего магнитного поля (H). Это важное свойство при рассмотрении магнитных свойств материала.

µ=B/H

Единицей проницаемости в СИ является Генри на метр (Hm^{-1). Проницаемость является скалярной величиной.}

Проницаемость также может быть описана как индуктивность на единицу длины. Он описывает величину магнитного потока, создаваемого в среде при приложении внешних магнитных полей. Если созданный поток поддерживает внешнее поле, это называется парамагнетизмом. Если поток противодействует внешнему полю, то это называется диамагнетизмом.

Проницаемость в свободном пространстве (вакууме) является минимально возможной проницаемостью, и ее значения составляют 1,2566 × 10^-6 Hm^-1или NA^{-2 Аналогично диэлектрической проницаемости удобно определить относительную проницаемость. Выражение для относительной проницаемости выглядит следующим образом:}

µ_r=µ/µ₀

Магнитная восприимчивость является мерой намагниченности материала, помимо намагниченности пространства, занимаемого материалом, и обозначается χ_{m и является безразмерная величина.}

µ=µ_r µ₀ =(1+χ_m) µ ₀ и, следовательно, (1+χ_m)=µ_r

В чем разница между диэлектрической проницаемостью и проницаемостью?

• Диэлектрическая проницаемость и магнитная проницаемость - два понятия, встречающиеся в электромагнитной теории. Диэлектрическая проницаемость касается электрических полей, а проницаемость касается магнитных полей. Это аналогичные свойства электромагнитных полей.

• Диэлектрическая проницаемость определяется как отношение напряженности поля смещения к напряженности электрического поля, тогда как магнитная проницаемость определяется как отношение между плотностью магнитного поля и напряженностью магнитного поля.

• Диэлектрическая проницаемость учитывает эффект поляризации материала, а магнитная проницаемость отвечает за намагниченность материала.

• Проницаемость измеряется в Генри на метр Hm^-1, а диэлектрическая проницаемость измеряется в фарадах на метр Fm^-1.