Różnica Między Przenikalnością A Przepuszczalnością

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 08:41

Przenikalność a przepuszczalność

Przepuszczalność i przenikalność to dwa pojęcia występujące w teorii elektromagnetycznej opracowanej przez Jamesa Clarka Maxwella. Są to równoważne koncepcje, w których przenikalność jest używana w polach elektrycznych, a przepuszczalność jest używana w polach magnetycznych.

Przenikalność (ε)

Przenikalność jest miarą oporu w tworzeniu pola elektrycznego przez medium. Definiuje się go jako stosunek przemieszczenia elektrycznego (D) w ośrodku do natężenia wytwarzającego je pola elektrycznego (E). Jest to ważny parametr elektryczny materiałów, zwłaszcza w przypadku izolatorów.

ε = D / E

Przenikalność jest mierzona w faradach na metr (Fm ^-1) w międzynarodowym układzie jednostek.

Przenikalność medium opisuje wielkość strumienia wytworzonego na jednostkę ładunku w medium. Wysoka przenikalność elektryczna wskazuje na wysoki współczynnik polaryzacji w środku i większy strumień elektryczny, aby wytworzyć przeciwne pole elektryczne. Dlatego natężenie pola netto wewnątrz ośrodka dielektrycznego jest niskie, jeśli przenikalność jest wysoka.

Przenikalność w próżni jest stałą i jest najniższą możliwą przenikalnością. Przenikalność próżni jest oznaczona ε ₀ i ma wartość 8.854 x 10 ^-54 Fm ^-1. Czasami wygodnie jest podać przenikalność medium dielektrycznego jako wielokrotność przenikalności próżni, co pozwala na łatwe matematyczne użycie i porównanie przenikalności różnych mediów. Względna przenikalność elektryczna to stosunek między absolutną przenikalnością elektryczną a przenikalnością próżni. Absolutna przenikalność (ε) to rzeczywista przenikalność medium.

ε _r = ε / ε _0, a więc ε = ε _r ε ₀

Względna przenikalność elektryczna nie ma jednostek i jest zawsze większa niż 1.

Przenikalność jest ściśle związana z podatnością ośrodka, która jest miarą łatwości polaryzacji dipoli w ośrodku. Jeśli podatność medium wynosi χ, ε = ε _r ε ₀ = (1 + χ) ε ₀ i stąd (1 + χ) = ε _r

Przepuszczalność (µ)

Przepuszczalność jest miarą zdolności materiału do tworzenia w nim pól magnetycznych. Jest definiowany jako stosunek między gęstością pola magnetycznego (B) w ośrodku a natężeniem zewnętrznego pola magnetycznego (H). Jest to ważna właściwość, biorąc pod uwagę właściwości magnetyczne materiału.

µ = B / H

Jednostką przepuszczalności w układzie SI jest Henry na metr (Hm ^-1). Przepuszczalność to wielkość skalarna.

Przepuszczalność można również opisać jako indukcyjność na jednostkę długości. Opisuje ilość strumienia magnetycznego wytwarzanego w ośrodku, gdy przyłożone są zewnętrzne pola magnetyczne. Jeśli utworzony strumień wspiera zewnętrzne pole, jest to znane jako paramagnetyzm. Jeśli strumień przeciwstawia się polu zewnętrznemu, nazywa się to diamagnetyzmem.

Przepuszczalność w wolnej przestrzeni (próżnia) jest najniższą możliwą przepuszczalnością, a jej wartości wynoszą 1,2566 × ^10-6 Hm ^-1 lub NA ^-2. Podobnie w przypadku przenikalności, wygodnie jest określić względną przepuszczalność. Wyrażenie względnej przepuszczalności jest następujące:

µ _r = µ / µ ₀

Podatność magnetyczna jest miarą namagnesowania materiału, oprócz namagnesowania przestrzeni zajmowanej przez materiał, i jest oznaczona przez χ _m i jest to wielkość bezwymiarowa.

µ = µ _r µ ₀ = (1 + χ _m) µ ₀ i stąd (1 + χ _m) = µ _r

Jaka jest różnica między przenikalnością a przepuszczalnością?

• Przenikalność i przepuszczalność to dwa pojęcia występujące w teorii elektromagnetycznej. Przenikalność dotyczy pól elektrycznych, podczas gdy przepuszczalność dotyczy pól magnetycznych. Są analogicznymi właściwościami w polach elektromagnetycznych.

• Przenikalność jest definiowana jako stosunek między natężeniem pola przemieszczenia do natężenia pola elektrycznego, podczas gdy przepuszczalność definiuje się jako stosunek między gęstością pola magnetycznego a natężeniem pola magnetycznego.

• Przenikalność elektryczna odpowiada za efekt polaryzacji w materiale, podczas gdy przepuszczalność odpowiada za namagnesowanie materiału.

• Przepuszczalność mierzy się w henrach na metr Hm ^-1, a przenikalność w faradach na metr Fm ^-1.