Проницаемость против проницаемости
Проницаемость и проницаемость - две концепции, найденные в теории электромагнетизма, разработанной Джеймсом Кларком Максвеллом. Это эквивалентные концепции, в которых диэлектрическая проницаемость используется в электрических полях, а магнитная проницаемость - в магнитных полях.
Проницаемость (ε)
Диэлектрическая проницаемость - это мера сопротивления при формировании электрического поля через среду. Он определяется как отношение между электрическим смещением (D) в среде и напряженностью создаваемого электрического поля (E). Это важный электрический параметр материалов, особенно в случае изоляторов.
ε = D / E
Диэлектрическая проницаемость измеряется в фарадах на метр (Фм -1) в международной системе единиц.
Диэлектрическая проницаемость среды описывает количество потока, генерируемого на единицу заряда в среде. Высокая диэлектрическая проницаемость указывает на высокую степень поляризации в среде и больший электрический поток для создания противоположного электрического поля. Следовательно, чистая напряженность поля внутри диэлектрической среды мала, если диэлектрическая проницаемость высока.
Диэлектрическая проницаемость в вакууме постоянна и представляет собой минимально возможную диэлектрическую проницаемость. Диэлектрическая проницаемость вакуума обозначается ε 0 и имеет значение 8,854 × 10 -54 Фм -1. Иногда удобно давать диэлектрическую проницаемость диэлектрической среды как кратную диэлектрической проницаемости вакуума, что позволяет легко математически использовать и сравнивать диэлектрическую проницаемость различных сред. Относительная диэлектрическая проницаемость - это отношение абсолютной диэлектрической проницаемости к диэлектрической проницаемости вакуума. Абсолютная диэлектрическая проницаемость (ε) - это реальная диэлектрическая проницаемость среды.
ε r = ε / ε 0 и, следовательно, ε = ε r ε 0
Относительная диэлектрическая проницаемость не имеет единиц и всегда больше единицы.
Диэлектрическая проницаемость тесно связана с восприимчивостью среды, которая является мерой легкости поляризации диполей в среде. Если восприимчивость среды равна χ,
ε = ε r ε 0 = (1 + χ) ε 0 и, следовательно, (1 + χ) = ε r
Проницаемость (µ)
Проницаемость - это мера способности материала формировать внутри себя магнитные поля. Он определяется как соотношение между плотностью магнитного поля (B) в среде и силой внешнего магнитного поля (H). Это важное свойство при рассмотрении магнитных свойств материала.
µ = B / H
Единица измерения проницаемости в системе СИ - Генри на метр (Гм -1). Проницаемость - это скалярная величина.
Проницаемость также можно описать 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 известно как парамагнетизм. 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 -1 или NA -2. Аналогично диэлектрической проницаемости удобно определять относительную проницаемость. Выражение для относительной проницаемости выглядит следующим образом:
µ r = µ / µ 0
Магнитная восприимчивость - это мера намагниченности материала в дополнение к намагниченности пространства, занимаемого материалом, и обозначается χ m, и это безразмерная величина.
µ = µ r µ 0 = (1 + χ m) µ 0 и, следовательно, (1 + χ m) = µ r
В чем разница между проницаемостью и проницаемостью?
• Диэлектрическая проницаемость и магнитная проницаемость - два понятия, используемые в теории электромагнетизма. Проницаемость касается электрических полей, а проницаемость - магнитных полей. Это аналогичные свойства в электромагнитных полях.
• Диэлектрическая проницаемость определяется как отношение напряженности поля смещения к напряженности электрического поля, тогда как проницаемость определяется как отношение между плотностью магнитного поля и силой магнитного поля.
• Диэлектрическая проницаемость учитывает эффект поляризации внутри материала, в то время как проницаемость учитывает намагниченность материала.
• Проницаемость измеряется в Генри на метр Hm -1, а диэлектрическая проницаемость измеряется в Фарадах на метр Fm -1.
