Dielektričnost

Dieléktričnost (oznaka ε) je snovna konstanta, ki opisuje obnašanje dielektrika v električnem polju. V rabi sta dve definiciji. Po prvi je dielektričnost definirana kot razmerje gostote električnega polja D in jakosti električnega polja E v snovi, ki izpolnjuje ves prostor, kjer je električno polje:

${\displaystyle {\vec {\mathbf {D} }}=\varepsilon {\vec {\mathbf {E} }}\!\,.}$

Tako definirana dielektričnost ima enako enoto kot influenčna konstanta, A s V^-1 m^-1.

Po drugi definiciji je dielektričnost (tudi rêlativna dieléktričnost) brezrazsežna količina, definirana kot razmerje med gostoto električnega polja v snovi, ki izpolnjuje ves prostor, kjer je električno polje, in gostoto električnega polja v praznem prostoru, če dielektrik odstranimo iz električnega polja:

${\displaystyle \varepsilon ={\frac {D}{\varepsilon _{0}E}}\!\,.}$

Tako definirana dielektričnost je brezrazsežno realno število, večje ali enako od 1. Mejni primer ε = 1 ustreza dielektričnosti vakuuma.

Dielektričnost je v splošnem tenzor, v izotropnih snoveh pa jo lahko nadomestimo s skalarjem.

V splošnem nam dielektrična konstanta pove kako močno se bo v snovi prerazporedil naboj ob prisotnosti zunanjega električnega polja. Večja kot je le ta, bolj močno se bodo ločili pozitivni in negativni naboji v snovi.

V dielektriku z izgubami imamo v izmeničnem električnem polju opravka tako z ohmskim kot s premikalnim tokom. Sorazmernostno zvezo med gostoto električnega toka in jakostjo električnega polja obdržimo, če uvedemo kompleksno dielektričnost ε*:

${\displaystyle \varepsilon ^{*}=\varepsilon -i{\frac {\sigma }{\omega }}\!\,.}$

Dielektričnost skupaj z magnetno permeabilnostjo μ določa fazno hitrost razširjanja v elektromagnetnega valovanja v snovi:

${\displaystyle v^{2}={\frac {1}{\varepsilon \mu }}\!\,.}$

V vakuumu velja zveza:

${\displaystyle c^{2}={\frac {1}{\varepsilon _{0}\mu _{0}}}\!\,.}$

Pri tem je c hitrost svetlobe v praznem prostoru, ε₀ influenčna konstanta in μ₀ indukcijska konstanta.

V optiki navadno raje kot z dielektričnostjo in magnetno permeabilnostjo računamo z lomnim količnikom n, razmerjem med fazno hitrostjo razširjanja elektromagnetnega valovanja v praznem prostoru in hitrostjo razširjanja v snovi:

${\displaystyle n={\sqrt {\varepsilon \mu }}\!\,.}$

Pri tem sta ε in μ relativna dielektričnost in relativna magnetna permeabilnost.

V preglednici so navedene dielektričnosti nekaterih snovi pri 18 °C.