Podatność elektryczna
Podatność elektryczna, podatność dielektryczna – wielkość fizyczna określająca zdolność polaryzacji dielektryka pod wpływem pola elektrycznego. Im większa podatność elektryczna, tym większa zdolność dielektryka do polaryzacji w zewnętrznym polu elektrycznym. Podatność elektryczna jest bezpośrednio związana z przenikalnością elektryczną materiału.
W elektrostatyce
W jednorodnym izotropowym dielektryku w stałym polu elektrycznym podatność elektryczna to bezwymiarowy współczynnik proporcjonalności pomiędzy wektorem polaryzacji i natężeniem pola elektrycznego, które tę polaryzację wywołało.
gdzie:
- – wektor polaryzacji dielektryka,
- – natężenie pola elektrycznego,
- – przenikalność elektryczna w próżni,
- – podatność elektryczna.
Podatność elektryczna powiązana jest ze względną przenikalnością elektryczną zależnością:
Przy użyciu podatności elektrycznej można indukcję elektryczną wyrazić przez natężenie pola elektrycznego w ten sposób:
gdzie:
W zmiennym polu elektrycznym
W zmiennym polu elektrycznym polaryzacja nie nadąża za zmianami pola elektrycznego i wektor polaryzacji jest przesunięty w fazie w stosunku do wektora natężenia pola elektrycznego. Podatność dielektryczna jest wtedy zespoloną funkcją częstotliwości[1]:
Zależność podatności od częstotliwości nosi nazwę dyspersji podatności (niekiedy dyspersją nazywa się samą część rzeczywistą podatności ). Część urojona podatności opisuje straty dielektryczne i nosi nazwę współczynnika strat.
Przypadek ogólny
W przypadku ogólnym dielektryka anizotropowego i nieliniowego kierunek wektora polaryzacji nie musi być zgodny z kierunkiem pola. Jego -tą składową możemy zapisać jako
gdzie jest tensorem rzędu.
Pierwszy składnik opisuje podatność liniową. Składniki z tensorami wyższych rzędów opisują polaryzację nieliniową.
Zobacz też
Przypisy
- ↑ A. Chełkowski, Fizyka dielektryków, s. 80–81.
Bibliografia
- AugustA. Chełkowski AugustA., EdwardE. Kluk EdwardE., Fizyka Dielektryków, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1979, ISBN 83-01-01273-0, OCLC 69476252 .
- M. Kalinski, Mikroskopowa teoria stałej dielektrycznej i nieliniowych tensorów podatności optycznej, Warszawa 1991.
- GND: 4151727-1
- Britannica: science/electric-susceptibility