Permitivita

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Permitivita je fyzikální veličina popisující vztah mezi vektory intenzity elektrického pole a elektrické indukce v materiálu nebo vakuu.

Značení[editovat | editovat zdroj]

Definiční vztah[editovat | editovat zdroj]

Permitivitu lze určit ze vztahu

,

kde je elektrická indukce a intenzita elektrického pole.

V izotropním dielektriku se jedná o skalární veličinu. V obecném případě se jedná o tenzor druhého řádu, protože u neizotropních dielektrik mohou mít vektory intenzity elektrického pole a elektrické indukce různý směr. V takovém případě je vztah vhodné zapsat např. ve složkovém tvaru:

.

Permitivita vakua[editovat | editovat zdroj]

Permitivita vakua je fyzikální konstanta, která se značí a jejíž hodnota v soustavě SI je

Hodnota permitivity vakua je takto fixována stávající definicí ampéru (ze které je permeabilita vakua stanovena přesně jako ), jedná se tedy o dohodnutou konstantu, nikoli o měřenou veličinu. Podle připravovaných nových definic SI by se již jednalo o veličinu zatíženou experimentální chybou (neboť permeabilita vakua již nebude definována přesně).

Permitivita vakua se vyskytuje např. v Coulombově zákoně pro elektrickou sílu mezi dvěma elektricky nabitými tělesy ve vakuu (v konstantě úměrnosti 1/4πε0).

Velikost permitivity vakua nezávisí na směru ani rychlosti pohybu pozorovatele, což souvisí s teorií relativity.

Relativní permitivita[editovat | editovat zdroj]

Jako relativní permitivita (dříve dielektrická konstanta) se označuje podíl permitivity daného materiálu a permitivity vakua, tedy

Relativní permitivita je látková konstanta, která vyjadřuje, kolikrát se elektrická síla zmenší v případě, že tělesa s elektrickým nábojem jsou místo ve vakuu umístěna v látkovém prostředí (též kolikrát se zvětší kapacita kondenzátoru, umístí-li se mezi elektrody dielektrikum).

Její hodnota závisí na vlastnostech daného materiálu - jde tedy o materiálovou konstantu. Relativní permitivita je bezrozměrná veličina.

Permitivita , kterou lze vyjádřit jako bývá také označována jako absolutní permitivita daného materiálu. Absolutní permitivita nahrazuje permitivitu vakua ve všech elektrostatických rovnicích, jestliže prostor je místo vakua vyplněn dielektrikem.

Některé hodnoty relativní permitivity[editovat | editovat zdroj]

Relativní permitivity některých materiálů

Materiál εr
vzduch 1,00054
polystyren 2,6
papír 3,5
porcelán 6,5
slída 7,0
sklo 7,6
křemík 12
voda 80
speciální keramické mat. pro kondenzátory až 105

Pozn.: hodnoty závisejí na teplotě a přesném složení látky.

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Pro střídavé elektromagnetické vlnění je permitivita představována funkcí závislou na frekvenci vlnění f a je komplexní. Je rovna podílu fázorů vektorů elektrické indukce a intenzity elektrického pole :

.

Permitivita se spolu s permeabilitou vyskytuje též ve vztahu pro rychlost libovolného elektromagnetického vlnění. V nevodivém látkovém prostředí platí

,

kde je rychlost šíření elektromagnetických vln. Při šíření elektromagnetických vln ve vakuu pak dostáváme speciální případ uvedeného vztahu

,

kde je rychlost světla.

V nehomogenním a neizotropním prostředí může být permitivita vyjádřena symetrickým tenzorem druhého řádu.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Elektrotechnické tabulky pro průmyslové školy, SPN, Praha 1959, str. 22-25

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]