Permittiivisyys

Permittiivisyys on sähkö- ja materiaalifysiikassa käytetty suure, joka kuvaa aineen kykyä sallia sähkökentän muodostuminen ja tallentaa sähköenergiaa. Sitä merkitään yleensä ε:llä ja SI-yksikkönä on faradi per metri (F/m). Tyhjiön permittiivisyys ε0 on luonnonvakio, jonka arvo on noin 8,854×10^-12 F/m, ja aineen suhteellinen permittiivisyys eli dielektrisyysvakio määritellään εr = ε/ε0.

Permittiivisyys voi olla kompleksinen määrä, jolloin sen reaaliosa liittyy sähkökentän energian varastointiin ja imaginääriosa kuvaa häviöitä (dielectric loss). Se riippuu taajuudesta, lämpötilasta ja materiaalin mikrorakenteesta; eri polarisaatiomekanismit (elektroninen, ioninen, dipolaarinen ja rajapintapolarisaatio) vaikuttavat dispersioon ja häviöihin eri taajuusalueilla.

Permittiivisyydellä on keskeinen rooli kapasitorien toiminnassa, aaltoliikkeen etenemisessä dielektrisissä väliaineissa, antennisuunnittelussa ja mikroaalto- sekä optisissa sovelluksissa. Materiaalien permittiivisyyttä mitataan muun muassa impedanssispektroskopialla, resonanssikammioilla ja koaksiaaliprobeilla, ja se on tärkeä parametri materiaalitutkimuksessa ja elektroniikkasuunnittelussa. Permittiivisyys auttaa ymmärtämään sähköisiä vuorovaikutuksia ja määrittää, miten kentät ja varaukset käyttäytyvät eri väliaineissa.