Permittivité vs perméabilité
La perméabilité et la permittivité sont deux concepts trouvés dans la théorie électromagnétique développée par James Clark Maxwell. Ce sont des concepts équivalents où la permittivité est utilisée dans les champs électriques et la perméabilité est utilisée dans les champs magnétiques.
Permittivité (ε)
La permittivité est une mesure de la résistance à la formation d'un champ électrique à travers un milieu. Il est défini comme le rapport entre le déplacement électrique (D) dans un milieu et l'intensité du champ électrique le produisant (E). C'est un paramètre électrique important des matériaux, en particulier dans le cas des isolateurs.
ε = D / E
La permittivité est mesurée en Farads par mètre (Fm -1), dans le système international d'unités.
La permittivité du milieu décrit la quantité de flux généré par unité de charge dans le milieu. La permittivité élevée indique un taux élevé de polarisation dans le milieu et plus de flux électrique pour créer le champ électrique opposé. Par conséquent, la force de champ nette à l'intérieur d'un milieu diélectrique est faible si la permittivité est élevée.
La permittivité dans le vide est une constante et est la plus faible permittivité possible. La permittivité au vide est notée ε 0 et vaut 8,854 × 10 -54 Fm -1. Parfois, il est pratique de donner la permittivité d'un milieu diélectrique comme un multiple de la permittivité du vide, ce qui permet une utilisation mathématique facile et une comparaison entre la permittivité de différents milieux. La permittivité relative est le rapport entre la permittivité absolue et la permittivité du vide. La permittivité absolue (ε) est la permittivité réelle du milieu.
ε r = ε / ε 0 et donc ε = ε r ε 0
La permittivité relative n'a pas d'unité et est toujours supérieure à 1.
La permittivité est étroitement liée à la susceptibilité du milieu, qui est une mesure de la facilité de polarisation des dipôles dans le milieu. Si la susceptibilité du milieu est χ, ε = ε r ε 0 = (1 + χ) ε 0 et donc (1 + χ) = ε r
Perméabilité (µ)
La perméabilité est une mesure de la capacité d'un matériau à former des champs magnétiques en son sein. Il est défini comme le rapport entre la densité du champ magnétique (B) dans le milieu et l'intensité du champ magnétique externe (H). C'est une propriété importante lorsque l'on considère les propriétés magnétiques d'un matériau.
µ = B / H
L'unité SI de perméabilité est Henry par mètre (Hm -1). La perméabilité est une grandeur scalaire.
La perméabilité peut également être décrite comme l'inductance par unité de longueur. Il décrit la quantité de flux magnétique créée dans le milieu lorsque des champs magnétiques externes sont appliqués. Si le flux créé prend en charge le champ externe, on parle de paramagnétisme. Si le flux s'oppose au champ extérieur, alors on l'appelle le diamagnétisme.
La perméabilité en espace libre (vide) est la perméabilité la plus basse possible, et ses valeurs sont de 1,2566 × 10 -6 Hm -1 ou NA -2. De même en permittivité, il convient de définir la perméabilité relative. L'expression de la perméabilité relative est la suivante:
µ r = µ / µ 0
La susceptibilité magnétique est une mesure de l'aimantation d'un matériau, en plus de l'aimantation de l'espace occupé par le matériau, et elle est notée χ m et c'est une grandeur sans dimension.
µ = µ r µ 0 = (1 + χ m) µ 0 et donc (1 + χ m) = µ r
Quelle est la différence entre la permittivité et la perméabilité?
• La permittivité et la perméabilité sont deux concepts trouvés dans la théorie électromagnétique. La permittivité concerne les champs électriques tandis que la perméabilité concerne les champs magnétiques. Ce sont des propriétés analogues dans les champs électromagnétiques.
• La permittivité est définie comme le rapport entre l'intensité du champ de déplacement et l'intensité du champ électrique, tandis que la perméabilité est définie comme le rapport entre la densité du champ magnétique et l'intensité du champ magnétique.
• La permittivité tient compte de l'effet de polarisation au sein du matériau tandis que la perméabilité tient compte de la magnétisation du matériau.
• La perméabilité est mesurée en Henry par mètre Hm -1, tandis que la permittivité est mesurée en Farads par mètre Fm -1.
