Разница между проницаемостью и проницаемостью

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

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.