Permittivitet (af lat.: permittere = tillade, overlade, lade gå gennem) er en materiale-afhængig værdi, der angiver, hvordan et elektrisk felt spreder sig, og permitiviteten er fx med til at bestemme polariserbarhed og brydningsindeks. Den tilsvarende værdi for magnetfelter er permeabiliteten .

Vakuumpermittivitet og relativ permittivitet I vakuum har permittiviteten også en værdi, som kaldes for vakuumpermittiviteten , hvilket er en naturkonstant givet ved:

I materialer skrives den fulde permittivitet derfor ofte som et produkt:

hvor er den relative permittivitet i forhold til vakuum. +Relativ permittivitet for udvalgte materialer ved 18 °C og en frekvens på 50 Hz, hvis ikke andet er angivetMediumVakuum1,0Luft1,00059Acrylbutadienstyrol (ABS) (30°C)4,3Aluminiumoxid (Leire)7Ammoniak (0°C)1,007Bariumtitanat103-104Bensol2,28Tør jord3,9Fugtig jord29Glas6-8Glycerin42,5Gummi2,5-3Tørt træ2 - 3,5Kaliumklorid4,94Specialkeramikop til 10000Metanol32,6Petroleum2Polyethylen (PE) (90°C)2,4Polypropylen (PP) (90°C)2,1Porcelæn2-6Propanol18,3Papir1-4Polytetrafluoretylen (PTFE, Teflon)2Pertinax FR44,4Polystyrol-Skum (Styropor)1,03Tantalpentoxid27Vand80,1Vand (f = 2,54 GHz)77Vand (synlig lys)1,77Is (-20°C)≈ 100Is (-20°C, f > 100 kHz)3,2

Maxwells ligninger

Permittiviteten indgår i Maxwells ligninger, hvor den i Gauss' lov bestemmer, hvor stort et elektrisk felt en ladningsdensitet danner:

hvor er nabla-operatoren. Den er også en del af Amperes lov med Maxwells udvidelse:

Ud fra disse ligniner, kan det kan vises, at de elektriske og magnetiske felter kan danne bølger - elektromagnetisk stråling inkl. synligt lys - med farten :

Lys bevæger sig altså langsommere i materialer med en højere permittiviteten.

Brydningsindeks

I vakuum er farten af elektromagnetisk stråling:

hvilket er lysets hastighed i vakuum. Et materiales brydningsindeks er forholdet mellem lysets hastighed i materiale og lysets hastighed i vakuum:

Det vil sige, at brydningsindekset kan skrives som:

hvor er den relative permeabilitet. For mange materialer er denne dog tilnærmelsesvist 1, så udtrykket for brydningsindekset er:

Brydningsindekset stiger altså med permittiviteten.

Kapacitor

Permittiviteten er også med til at afgøre kapacitansen i en kapacitor. For en pladekapacitor gælder:

hvor er det fælles areal for kapacitorens ledende plader, og er afstanden mellem de ledende plader.

Kildehenvisninger

Kategori:Elektromagnetisme