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Inhalt

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Permittivität ε

Dielektrische Leitfähigkeit, Dielektrizität, Dielektrizitätskonstante

Die frequenzabhängige Permittivität ε ist das Verhältnis aus elektrischer Flußdichte D→ zur elektrischen Feldstärke E→ (bzw. das Produkt aus relativer Permittivität εr) und elektrischer Feldkonstante ε0 und beschreibt die Polarisationsfähigkeit eines nichtleitenden Materials (Dielektrikum) durch ein elektrisches Feld.

Permittivität:

ε =
D→ / E→
= ε0εr     [
F / m
]

ε = Permittivität [Fm-1]
D→ = elektrische Flußdichte [Cm-2]
E→ = elektrische Feldstärke [Vm-1]
ε0 = Elektrische Feldkonstante [Fm-1]
εr = Relative Permittivität [1]

Die Permittivität ε ist eine Materialeigenschaft elektrisch isolierender, polarer oder unpolarer Stoffe (Dielektrika) in einem elektrischen Feld.

Mit Polarisationsfähigkeit eines Materials wird die Wechselwirkung der elektrisch geladenen Teilchen eines Dielektrikums auf ein äußeres elektrisches Feld beschrieben, d.h. das elektrische Feld induziert im Dielektrikum eine entgegengesetzt polarisierte Ladungsverteilung und schwächt somit die Durchlässigkeit des Isoliermaterials für das elektrische Feld.

Die Permittivität ε und die Permeabilität µ sind in Form der elektrischen Feldkonstante ε0 und magnetischen Feldkonstante µ0 über die Lichtgeschwindigkeit c0 miteinander verknüpft:

ε0=
1 / µ0c02
= 8,8541878128·10-12 [Fm-1]

ε0 = Elektrische Feldkonstante [Fm-1]
µ0 = Magnetische Feldkonstante [NA-2]
c0 = Lichtgeschwindigkeit im freien Raum [ms-1]

Die relative Permittivität εr einiger Stoffe bei 18 - 20°C

Medium εr
Vakuum 1
Luft 1,00059
Papier 1,8 ... 2,6
Holz 2 ... 3,5
Acrylglas 3
Glas 5 ... 16
Wasser (18 °C, 50 Hz) 1,77
Wasser (0 °C, 0-1 GHz) 88
Wasser (20 °C, 0-3 GHz) 80
Ferroelektrika > 1000
Relative Permittivität εr einiger Isolationsstoffe (Dielektrika):

Dielektrikum εr
Full- PE 2,28
Cell-, Foamed- 1,5
Full- PTFE 2,0
Cell-, Foamed- 1,1 bis 1,9
FEP 2,0
PE = Polyethelene
PTFE = Polytetraflourethylene
FEP = Flourethylenepropylene
elektrische Feldkonstante ε0
ε0 8,8541878128·10-12
F / m
ε0 =
1
/ µ0c02
magnetische Feldkonstante µ0
µ0 1,25663706212·10-6 NA-2
µ0 =
B0 / H0
=
1 / ε0c02
≈ 4π·10-7
Lichtgeschwindigkeit im freien Raum c0
c0 299.792.458
ms-1

⇒ Elektrische Feldstärke
⇒ Elektrische Feldkonstante
⇒ Elektrische Flussdichte
Formelsammlung
⇒ Magnetische Feldkonstante
⇒ Relative Permittivität

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Quellen

A
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⇒  Abklingkonstante. wikipedia.org
⇒  Abschlußwiderstand. vigedo.de
⇒  Abstand zweier Punkte. studyflix.de
⇒  Angular frequency and frequency. lambdageeks.com
⇒  ANP109 | Impedanzspektren unterschiedlicher Kondensatortechnologien. we-online.com
⇒  Anpassung mit Stichleitungen unter Berücksichtigung der Verluste. dl2fbo.de
⇒  Anpassungsd%C3%A4mpfung. wikipedia.org
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⇒  Antenne. uni-rostock.de
⇒  Antennen und Wellenausbreitung. ethz.ch
⇒  Antennen-Theorie. mergerandfriends.de
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⇒  Antennenwirkflaeche | Hochfrequenztechnik. youtube.com (BrainGain)
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⇒  Ausbreitungsgeschwindigkeit. simpleclub.com
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⇒  Blindwiderstand. elektrotechnik-fachwissen.de
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C
⇒  Coulombsches Gesetz. wikipedia.org
D
⇒  Dämpfung. wikipedia.org
⇒  Dämpfungsfaktor. wikipedia.org
⇒  Dämpfungsgrad. wikipedia.org
⇒  DARC-Online-Lehrgang Technik Klasse A Kapitel 13: Frequenzaufbereitung. darc.de
⇒  Das Dezibel. elektroniktutor.de
⇒  Der Crest-Faktor bei DVB-T-(OFDM-) Sendeanlagen und seine Auswirkung auf die Dimensionierung der Leistungskomponenten. rohde-schwarz.com
⇒  Der Hauteffekt. Der Skin­Effekt, seine Auswirkungen auf den Gewinn, den Verlust und die Resonanzfrequenz in KW­-Antennen­-Systemen. dl2fbo.de
⇒  Der Innenwiderstand. medienportal.siemens-stiftung.org
⇒  Der Wirkungsgrad von Antennen. dl9ah.de
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⇒  Die komplexen Zahlen. frankfurt-university.de
⇒  Die wichtigsten Antennenkennwerte im Überblick. beam-verlag.de
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⇒  Elektrische Flussdichte & Elektrischer Fluss | Physik Tutorial. youtube.com
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⇒  Elektrische Kapazität. wikipedia.org
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⇒  Elektrische Netze Folge 3.4: Leitungen - Wellenwiderstand und stehende Wellen. youtube.com (E. Waffenschmidt)
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⇒  Elektrischer Strom. studyflix.de
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⇒  Elektromagnetische Felder. studysmarter.de
⇒  Elektromagnetische Felder. stmuv.bayern.de
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