Względna przenikalność elektryczna

Względna przenikalność elektryczna (daw. stała dielektryczna^[1]) – bezwymiarowa wielkość określająca ilokrotnie przenikalność elektryczna danego ośrodka ${\displaystyle \varepsilon }$ jest większa od przenikalności elektrycznej próżni ${\displaystyle \varepsilon _{0}{:}}$

${\displaystyle \varepsilon _{r}={\frac {\varepsilon }{\varepsilon _{0}}}.}$

Z definicji wynika, że w próżni ε_r ma wartość 1. W zmiennym polu elektrycznym względna przenikalność elektryczna zależy od częstotliwości zmian tego pola. Przenikalność w stałym polu elektrycznym nazywamy przenikalnością statyczną.

Względna przenikalność elektryczna substancji jest tym większa im większa jest podatność elektryczna tej substancji ${\displaystyle \chi _{e}}$ zgodnie z zależnością:

${\displaystyle \varepsilon _{r}=1+\chi _{e}.}$

Dielektryki, w zależności od wewnętrznej budowy (np. polarności cząsteczek) mają przenikalność w zakresie od kilku do kilkudziesięciu. Substancje o anormalnie wysokiej przenikalności nazywamy ferroelektrykami. Wartości względnej przenikalności dla niektórych substancji przedstawia tabela

Najprostszym sposobem wyznaczenia przenikalności elektrycznej badanej substancji jest zaobserwowanie jej wpływu na pojemność kondensatora. Wzór na pojemność kondensatora płaskiego ma postać:

${\displaystyle C_{d}={\frac {\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}S}{d}},}$

gdzie:

${\displaystyle S}$ – powierzchnia okładek kondensatora,

${\displaystyle d}$ – odległość między okładkami.

Dla kondensatora próżniowego (~powietrznego) wzór ten zmienia się do postaci:

${\displaystyle C={\frac {\varepsilon _{0}S}{d}}.}$

Dzieląc stronami oba równania, otrzymamy:

${\displaystyle \varepsilon _{r}={\frac {C_{d}}{C}}.}$