Przepuszczalność a przepuszczalność
Przepuszczalność i przenikalność to dwie koncepcje występujące w teorii elektromagnetycznej opracowanej przez Jamesa Clarka Maxwella. Są to równoważne koncepcje, w których przenikalność elektryczna jest wykorzystywana w polach elektrycznych, a przepuszczalność w polach magnetycznych.
Przepuszczalność (ε)
Przepuszczalność jest miarą oporu podczas formowania pola elektrycznego przez medium. Definiuje się ją jako stosunek przemieszczenia elektrycznego (D) w ośrodku do natężenia wytwarzającego je pola elektrycznego (E). Jest to ważny parametr elektryczny materiałów, szczególnie w przypadku izolatorów.
ε=D/E
Przepuszczalność jest mierzona w Faradach na metr (Fm-1), w międzynarodowym układzie jednostek.
Przenikalność elektryczna medium opisuje ilość strumienia generowanego na jednostkę ładunku w medium. Wysoka przenikalność elektryczna wskazuje na wysoki stopień polaryzacji w medium i większy strumień elektryczny, aby wytworzyć przeciwstawne pole elektryczne. Dlatego natężenie pola netto wewnątrz ośrodka dielektrycznego jest niskie, jeśli przenikalność elektryczna jest wysoka.
Przepuszczalność w próżni jest stała i jest to najniższa możliwa przenikalność. Przenikalność próżniowa jest oznaczona jako ε0 i ma wartość 8,854×10-54 Fm-1 Czasami wygodnie jest podać przenikalność dielektryczną jako wielokrotność przenikalności próżniowej, co pozwala na łatwe wykorzystanie matematyczne i porównanie przenikalności różnych mediów. Przenikalność względna to stosunek przenikalności bezwzględnej do przenikalności próżniowej. Przenikalność bezwzględna (ε) jest rzeczywistą przenikalnością medium.
εr=ε/ε0 i stąd ε=εr ε 0
Przenikalność względna nie ma jednostek i jest zawsze większa niż 1.
Przepuszczalność jest ściśle związana z podatnością ośrodka, która jest miarą łatwości polaryzacji dipoli w ośrodku. Jeżeli podatność podłoża wynosi χ, ε=εr ε0 =(1+χ) ε0 i stąd (1+χ)=εr
Przepuszczalność (µ)
Przepuszczalność jest miarą zdolności materiału do tworzenia w nim pól magnetycznych. Definiuje się ją jako stosunek gęstości pola magnetycznego (B) w ośrodku do natężenia zewnętrznego pola magnetycznego (H). Jest to ważna właściwość przy rozważaniu właściwości magnetycznych materiału.
µ=B/H
Jednostką przepuszczalności SI jest Henry na metr (Hm-1). Przepuszczalność jest wielkością skalarną.
Przepuszczalność można również opisać jako indukcyjność na jednostkę długości. Opisuje wielkość strumienia magnetycznego wytworzonego w medium po przyłożeniu zewnętrznych pól magnetycznych. Jeśli wytworzony strumień wspiera pole zewnętrzne, nazywa się to paramagnetyzmem. 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-1lub NA-2 Podobnie w przypadku przenikalności, wygodnie jest określić przepuszczalność względną. Wyrażenie na względną przepuszczalność jest następujące:
µr=µ/µ0
Podatność magnetyczna jest miarą namagnesowania materiału, oprócz namagnesowania przestrzeni zajmowanej przez materiał, i jest oznaczona przez χm i jest ilość bezwymiarową.
µ=µr µ0 =(1+χm) µ 0 i stąd (1+χm)=µr
Jaka jest różnica między przepuszczalnością a przepuszczalnością?
• Przepuszczalność i przepuszczalność to dwa pojęcia występujące w teorii elektromagnetycznej. Przepuszczalność dotyczy pól elektrycznych, natomiast Przepuszczalność dotyczy pól magnetycznych. Są to analogiczne właściwości w polach elektromagnetycznych.
• Przepuszczalność jest definiowana jako stosunek natężenia pola przemieszczenia do natężenia pola elektrycznego, natomiast przepuszczalność jest definiowana 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 Henry na metr Hm-1, natomiast przenikalność mierzy się w faradach na metr Fm-1.
