permittiviteettejä

Permittiviteetti (monikko permittiviteettejä) on suure, joka kuvaa, miten materiaali vaikuttaa sähköiseen kenttään ja varastoi energiaa sähkökentässä. Sen yksikkö on faradi metriä (F/m). Tyhjiön permittiviteetti ε0 on vakio, noin 8,854187817×10^-12 F/m. Materiaalin absoluuttinen permittiviteetti ε kertoo sen kyvystä varastoida energiaa suhteessa tyhjiöön, ja suhteellinen permittiviteetti εr määritellään ε = εr ε0.

Kapasitanssissa permittiviteetti vaikuttaa kykyyn varastoida energiaa: C = ε A / d, missä A on levyjen pinta-ala ja d niiden välinen etäisyys. Toisin sanoen eristeen permittiviteetti kasvattaa mahdollisen tallennuskyvyn. Käytännössä suurempi εr pienentää tilantarvetta samassa kapasitaatissa.

Taajuusriippuvuus: Permittiviteetti on usein taajuusriippuvaa ja voidaan käsitellä kompleksina ε*(ω) = ε'(ω) − i ε''(ω). Tässä ε' kuvaa energian varastointia ja ε'' häviöitä. Eri polarisointimekanismit, kuten elektroninen, orientaatiouni- tai ioninen polarisaatio, reagoivat eri taajuuksilla, mikä muuttaa ε' ja ε'' arvoja.

Materiaaleja luokitellaan usein polarisiin ja ei-polarisiin dielektrikoihin sekä anisotrooppisiin kristalleihin. Permittiviteetin arvo riippuu lämpötilasta, rakenteesta ja kemiallisesta koostumuksesta, ja se voi olla suunnattu suhteessa materiaalin sisäiseen suuntaan.

Mittaus: Permittiviteetteja voidaan mitata LCR- tai impedanssimittauksilla, resonanssimekanismeilla ja erilaisilla spektrimetodeilla. Tulokset ilmoitetaan yleisesti suhteellisena permittiviteettina εr:änä tai absoluuttina ε-arvona sekä taajuus- ja lämpötilaspekseillä.