אפשרות לעומת חדירות
חדירות ופרמיטטיביות הם שני מושגים שנמצאים בתיאוריה האלקטרומגנטית שפותחה על ידי ג'יימס קלארק מקסוול. הם מושגים מקבילים שבהם נעשה שימוש בפרמיטיביות בשדות החשמליים ובחדירות בשדות המגנטיים.
פרמיטטיביות (ε)
פרמיטטיביות היא מדד להתנגדות ביצירת שדה חשמלי דרך תווך. הוא מוגדר כיחס בין התזוזה החשמלית (D) במדיום לבין עוצמת השדה החשמלי המייצר אותו (E). זהו פרמטר חשמלי חשוב של החומרים, במיוחד במקרה של מבודדים.
ε=D/E
היתר נמדדת בפאראד למטר (Fm-1), במערכת הבינלאומית של יחידות.
הפריטיטיביות של המדיום מתארת את כמות השטף שנוצר ליחידת מטען במדיום. הפריטטיביות הגבוהה מצביעה על שיעור גבוה של קיטוב בתוך השטף הבינוני ויותר חשמלי ליצירת השדה החשמלי הנגדי. לכן, חוזק השדה הנקי בתוך תווך דיאלקטרי נמוך אם הפריטטיביות גבוהה.
פרמיטטיביות בוואקום היא קבועה והיא הפרמיטטיביות הנמוכה ביותר האפשרית. היתריות הוואקום מסומנת ב-ε0, ויש לה ערך 8.854×10-54 Fm-1 לפעמים זה נוח לתת את הפריטיטיביות של מדיום דיאלקטרי ככפולה של היתריות הוואקום המאפשרת שימוש מתמטי קל והשוואה בין היתריות של מדיות שונות. המתירנות היחסית היא היחס בין המתירנות המוחלטת להתירנות הוואקום.היתריות המוחלטת (ε) היא הפרתירטיביות האמיתית של המדיום.
εr=ε/ε0 ומכאן ε=εr ε 0
לאפשריות היחסית אין יחידות ותמיד גדולה מ-1.
פרמיטטיביות קשורה קשר הדוק לרגישות של המדיום, שהיא מדד לקלות הקיטוב של דיפולים במדיום. אם הרגישות של המדיום היא χ, ε=εr ε0 =(1+χ) ε0 ו לפיכך (1+χ)=εr
חדירות (µ)
חדירות היא מדד ליכולת של חומר ליצור שדות מגנטיים בתוכו. הוא מוגדר כיחס בין צפיפות השדה המגנטי (B) בתוך המדיום לבין עוצמת השדה המגנטי החיצוני (H). זוהי תכונה חשובה כאשר בוחנים את התכונות המגנטיות של חומר.
µ=B/H
SI יחידת חדירות היא הנרי למטר (Hm-1). חדירות היא כמות סקלרית.
ניתן לתאר חדירות גם בתור השראות ליחידת אורך. הוא מתאר את כמות השטף המגנטי שנוצר בתוך המדיום כאשר מופעלים שדות מגנטיים חיצוניים. אם השטף שנוצר תומך בשדה החיצוני, הוא ידוע בשם פרמגנטיות. אם השטף מתנגד לשדה החיצוני, אז זה נקרא דיאמגנטיות.
החדירות בשטח פנוי (וואקום) היא החדירות הנמוכה ביותר האפשרית, והערכים שלה הם 1.2566 ×10-6 Hm-1או NA-2 באופן דומה בפרמיטיביות, נוח להגדיר חדירות יחסית. הביטוי לחדירות יחסית הוא כדלקמן:
µr=µ/µ0
רגישות מגנטית היא מדד למגנטיזציה של חומר, בנוסף למגנטיזציה של החלל התפוס בחומר, והיא מסומנת ב-χm והיא כמות חסרת מימד.
µ=µr µ0 =(1+χm) µ 0 ומכאן (1+χm)=µr
מה ההבדל בין פרמיטטיביות לחדירות?
• פרמיטטיביות וחדירות הם שני מושגים המצויים בתיאוריה האלקטרומגנטית. הפרמיטטיביות נוגעת לשדות החשמליים ואילו החדירות נוגעת לשדות המגנטיים. הם מאפיינים מקבילים בשדות האלקטרומגנטיים.
• פרמיטטיביות מוגדרת כיחס בין עוצמת השדה התזוזה לחוזק השדה החשמלי, בעוד שהחדירות מוגדרת כיחס בין צפיפות השדה המגנטי לחוזק השדה המגנטי.
• הפרמיטיביות אחראית לאפקט הקיטוב בתוך החומר בעוד שהחדירות אחראית למגנטיזציה של החומר.
• החדירות נמדדת בהנרי למטר Hm-1, בעוד שהיתר נמדדת בפאראד למטר Fm-1.
