permittiviteettia

Permittiviteetti, usein denotéissa ε, on sähköfysiikan suure, joka kuvaa, miten dielektrinen aine reagoi ulkoiseen sähkökenttään. Se liittyy elektromagneettisiin ilmiöihin ja määrää, miten sähköenergia jakaantuu materiaalissa. Puhtaassa tyhjiössä suurus on ε0, jonka arvo on noin 8,854×10^-12 F/m. Suhteellinen permittiviteetti εr kuvaa materiaalin ominaisuutta suhteessa tyhjiöön; kokonaispermittiviteetti on ε = ε0 εr. εr on adimensionaalinen suure ja riippuu aineesta sekä olosuhteista.

Displacement-field D ja sähkökenttä E ovat yhteydessä: D = ε E. Tämä pätee homogeenisessa ja isotrooppisessa dielektrisessä aineessa, jolloin ε = ε0 εr. Kapasitanssissa parallellilevytilassa dielektrin kanssa kapasitanssi on C = ε0 εr A / d. Taajuudessa käytetään kompleksista permittiviteettia ε*(ω) = ε′(ω) − i ε′′(ω): ε′ kuvaa energian varastointia ja ε′′ häviöenergiaa. Häviöihin liittyy dissipaatio, ja häviön mittari on tan δ = ε′′/ε′. Permittiviteetti voi olla taajuusriippuva ja lämpötilasta sekä materiaalin rakenteesta riippuva; monissa aineissa ε on anisotrooppinen, jolloin se muodostaa tensorin.

Käytännössä permittiviteetti on keskeinen suure kondensaattoreiden, eristeiden ja RF-komponenttien suunnittelussa. Sen arvoja mitataan esimerkiksi LCR-mittauksin tai impedanssimetri

- mittauksin. Esimerkkeinä voi mainita ilman (εr ~1), veden (noin 80 staattisesti) sekä eristeiden, kuten keramisten ja polymeerien, laajat arvojakalustot.