Was ist permittivität?

Die Permittivität (auch Dielektrizitätskonstante) ist eine physikalische Größe, die beschreibt, wie stark ein Material ein elektrisches Feld beeinflusst. Sie gibt an, wie viel elektrische Energie in einem Material gespeichert werden kann, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird. Ein Material mit hoher Permittivität speichert mehr Energie als ein Material mit niedriger Permittivität.

• Definition und Grundlagen: Die Permittivität (<latex>\varepsilon</latex>) ist das Verhältnis der elektrischen Flussdichte (D) zur elektrischen Feldstärke (E): <latex>\varepsilon = D/E</latex>. Sie ist ein Maß für die Polarisierbarkeit eines Materials. Mehr dazu unter Definition%20der%20Permittivität.

• Relative Permittivität (Dielektrizitätszahl): Oft wird die relative Permittivität (<latex>\varepsilon_r</latex>) angegeben, welche die Permittivität eines Materials im Verhältnis zur Permittivität des Vakuums (<latex>\varepsilon_0</latex>) darstellt: <latex>\varepsilon_r = \varepsilon / \varepsilon_0</latex>. Sie ist eine dimensionslose Zahl. Details unter Relative%20Permittivität.

• Einflussfaktoren: Die Permittivität ist abhängig von verschiedenen Faktoren wie Frequenz des elektrischen Feldes, Temperatur und der chemischen Zusammensetzung des Materials. Die Abhängigkeit von der Frequenz ist besonders wichtig bei Wechselstromanwendungen.

• Anwendungen: Permittivität ist ein wichtiger Parameter bei der Entwicklung von Kondensatoren, Isolatoren und anderen elektronischen Bauelementen. Materialien mit hoher Permittivität werden in Kondensatoren verwendet, um eine hohe Kapazität bei geringer Größe zu erreichen. Materialien mit niedriger Permittivität werden als Isolatoren eingesetzt.

• Komplexe Permittivität: Bei Wechselstromfeldern wird die Permittivität als komplexe Zahl dargestellt: <latex>\varepsilon = \varepsilon' - j\varepsilon''</latex>. Der Realteil (<latex>\varepsilon'</latex>) beschreibt die Energiespeicherung, der Imaginärteil (<latex>\varepsilon''</latex>) die Energieverluste (dielektrische Verluste). Mehr unter Komplexe%20Permittivität.