http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php?action=history&feed=atom&title=Elektrick%C3%A1_susceptibilitaElektrická susceptibilita - Historie editací2026-05-04T09:28:20ZHistorie editací této stránkyMediaWiki 1.16.5http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php?title=Elektrick%C3%A1_susceptibilita&diff=3054100&oldid=prevSysop: + NEW2025-04-01T10:42:34Z<p>+ NEW</p>
<p><b>Nová stránka</b></p><div>'''Elektrická susceptibilita''' vyjadřuje míru polarizace dielektrika jako odezvu na působení elektrického pole.<br />
<br />
== Značení a jednotky ==<br />
Elektrická susceptibilita se značí <big>\(\chi_{\text{e}}\)</big>.<ref name="CSN">ČSN EN 80000:2008 (Veličiny a jednotky - Část 6: Elektromagnetismus), Český normalizační institut, Praha 2008</ref><br />
<br />
Elektrická susceptibilita je bezrozměrná veličina.<ref name="CSN" /><br />
<br />
== Definiční vztah ==<br />
{{RIGHTTOC}}<br />
U většiny látek je elektrická polarizace dielektrika přibližně úměrná intenzitě elektrického pole.<br />
<br />
Elektrická susceptibilita je proto definovaná jako koeficient této úměrnosti dělený permitivitou vakua (z rozměrových důvodů):<ref name="CSN" /><br />
:<big>\({\mathbf P}=\varepsilon_0\chi_{\text{e}}{\mathbf E},\)</big><br />
<br />
kde:<br />
* <big>\(\mathbf{P}\)</big> je [[elektrická polarizace (veličina)|elektrická polarizace]];<br />
* <big>\(\varepsilon_0\)</big> je [[permitivita]] vakua;<br />
* <big>\(\mathbf{E}\)</big> je [[intenzita elektrického pole]].<br />
<br />
== Vlastnosti ==<br />
Obecně se jedná o [[tenzor]], v izotropním prostředí (amorfní látky a krystaly soustavy krychlové) je elektrická polarizace [[skalár]]em.<br />
<br />
Pro vakuum je nulová, pro látky je obecně kladná (výjimkou mohou být [[metamateriál]]y).<br />
<br />
Vztah k relativní permitivitě:<ref name="CSN" /><br />
:<big>\(\chi_{\text{e}}\ = \varepsilon_{\text{r}} - 1\)</big><br />
<br />
Pro vakuum platí:<br />
:<big>\(\varepsilon_{\text{r}} = 1\)</big>, proto<br />
:<big>\(\chi_{\text{e}}\ = 0\)</big><br />
<br />
== Nelineární dielektrika, disperzní prostředí ==<br />
Definiční vztah platí i pro nelineární dielektrika, tedy dielektrika, u nichž není polarizace přímo úměrná intenzitě elektrického pole. Elektrickou susceptibilitu je pak potřeba chápat jako funkci intenzity elektrického pole:<br />
:<big>\({\mathbf P}=\varepsilon_0\chi_{\text{e}}(E){\mathbf E},\)</big><br />
<br />
Zpravidla se však tento vztah vyjadřuje mocninným rozvojem (pro izotropní dielektrika):<br />
:<big>\( P = P_0 + \varepsilon_0 \chi^{(1)} E + \varepsilon_0 \chi^{(2)} E^2 + \cdots \)</big>,<br />
kde<br />
* <big>\( \chi^{(1)} \)</big> je tzv. lineární koeficient susceptibility (zkráceně též lineární susceptibilita)<br />
* <big>\( \chi^{(2)} \)</big> je tzv. kvadratický koeficient susceptibility apod.<br />
<br />
U neizotropních dielektrik je nutno uvažovat tenzorový charakter koeficientů:<br />
:<big>\( P_{i} = P_{0i} + \sum_{j} \chi^{(1)}_{ij} E_{j} + \sum_{j, k} \chi^{(2)}_{ijk} E_{j}E_{k} + \sum_{j, k,l} \chi^{(3)}_{ijkl} E_{j}E_{k} E_{l} + \ldots \)</big><br />
<br />
Znalost závislosti je důležitá pro správné vysvětlení jevů tzv. [[nelineární optika|nelineární optiky]] a jejich využití.<br />
<br />
U látek s permanentní elektrickou polarizací ([[elektret]]y, <big>\(P_0 \ne 0 \,\)</big>) by při nulové intenzitě elektrického pole musela být susceptibilita nekonečná (<big>\(\chi_{\text{e}}(E) \to \infty \,\)</big> pro <big>\(E \to 0\,\)</big>); v těchto případech se proto jako charakteristika nepoužívá susceptibilita <big>\(\chi_{\text{e}}(E) \,\)</big>, ale permanentní polarizace <big>\( P_0 \,\)</big> a lineární (případně i vyšší) koeficient susceptibility.<br />
<br />
U rychle proměnných elektrických polí je nutno uvažovat zpoždění polarizace oproti změně pole – paměťové vlastnosti materiálů lze vyjádřit [[konvoluce|konvolucí]]:<br />
:<big>\(\mathbf{P}(t)=\varepsilon_0 \int_{-\infty}^t \chi_{\text{e}}(t-t') \mathbf{E}(t')\, dt'\)</big>.<br />
<br />
V praxi (elektromagnetické vlnění, optika) je důležitý případ vysokofrekvenčních periodických polí, kde se vztah dá zapsat:<br />
:<big>\(\mathbf{P}(\omega) = \varepsilon_0 \chi_{\text{e}}(\omega) \mathbf{E}(\omega)\)</big>, kde <big>\(\omega \,\)</big> je [[úhlová frekvence]].<br />
<br />
Tímto vztahem jsou dány [[disperze (vlnění)|disperzní]] vlastnosti materiálů, protože funkcí susceptibility <big>\(\chi_{\text{e}}(\omega) \,\)</big> je [[index lomu]] a tedy i [[světlo#Rychlost šíření v jiných prostředích|fázová a grupová rychlost]] elektromagnetického vlnění ([[světlo|světla]]).<br />
<br />
== Reference ==<br />
<references /><br />
== Externí odkazy ==<br />
<br />
{{Článek z Wikipedie}}<br />
[[Kategorie:Elektrické veličiny|Susceptibilita]]<br />
[[Kategorie:Materiálové konstanty]]</div>Sysop