Permittivität

Permittivität ist eine physikalische Größe, die das Verhalten eines Materials beschreibt, wenn es einem elektrischen Feld ausgesetzt wird. Sie gibt an, wie leicht sich die elektrischen Ladungen innerhalb des Materials unter dem Einfluss eines externen Feldes verschieben lassen. Man kann sich die Permittivität als ein Maß für die Polarisierbarkeit des Materials vorstellen.

In einem Vakuum ist die Permittivität die Permittivität des freien Raumes, oft mit dem Symbol $\epsilon_0$ bezeichnet. Diese Konstante hat einen Wert von etwa $8.854 \times 10^{-12}$ Farad pro Meter. Wenn ein Material in ein elektrisches Feld gebracht wird, wird dieses Feld durch die Anwesenheit des Materials verändert. Die Permittivität des Materials, oft mit $\epsilon$ bezeichnet, ist dann größer als $\epsilon_0$. Das Verhältnis von $\epsilon$ zu $\epsilon_0$ wird als relative Permittivität oder Dielektrizitätskonstante ($\epsilon_r$) bezeichnet. $\epsilon_r = \epsilon / \epsilon_0$.

Materialien mit hoher Permittivität können ein elektrisches Feld stärker abschwächen als Materialien mit niedriger Permittivität. Dies liegt daran, dass sich die Ladungen im Material stärker polarisieren und so ein internes Feld erzeugen, das dem externen Feld entgegenwirkt. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Funktionsweise von Kondensatoren, bei denen die Permittivität des Dielektrikums zwischen den Platten die Kapazität des Kondensators bestimmt. Unterschiedliche Materialien haben stark variierende Permittivitätswerte, abhängig von ihrer molekularen Struktur und wie diese auf elektrische Felder reagiert.