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Dielektrizitätskonstante und Dielektrizitätszahl

5. Klasse ‐ Abitur

Die Dielektrizitätskonstante (Permittivität) \(\epsilon\) ist eine Materialkonstante, die beschreibt, wie der betreffende Stoff auf elektrische Felder reagiert. Sie wird aus historischen Gründen als das Produkt aus der elektrischen Feldkonstante bzw. Dielektrizitätskonstanten des Vakuums, \(\epsilon_0\), und der materialspezifischen dimensionslosen Dielektrizitätszahl (relative Dielektrizitätskonstante/Permittivität) \(\epsilon_\text r\) geschrieben:

\(\epsilon = \epsilon_0 \cdot \epsilon_\text r; \\ \epsilon_0 = \dfrac{1}{\mu_0c^2} = \dfrac{1}{4\pi\cdot 10^{-7}\,\frac{\text{Vs}}{\text{Am}}\cdot c^2} \approx 8,854 \cdot 10^{-12}\,\dfrac{\text{As}}{\text{Vm}}\) 

Dabei sind \(\mu_0\) die magnetische Feldkonstante und c die Lichtgeschwindigkeit.

Die Dielektrizitätszahl \(\epsilon_\text r\) ist immer größer als 1, allerdings unterscheidet sie sich in Gasen nur sehr wenig von 1. Bei Flüssigkeiten und Festkörpern können höhere Werte vorkommen, besonderes groß ist die Dielektrizitätszahl von Wasser mit 80,8.


Schlagworte

  • #Elektromagnetismus
  • #Elektronik
  • #Kondensator
  • #Dielektrikum
  • #Lichtgeschwindigkeit