Elektrická susceptibilita vyjadřuje míru polarizace dielektrika jako odezvu na působení elektrického pole.

Značení a jednotky Elektrická susceptibilita se značí .ČSN EN 80000:2008 (Veličiny a jednotky - Část 6: Elektromagnetismus), Český normalizační institut, Praha 2008

Elektrická susceptibilita je bezrozměrná veličina.

Definiční vztah U většiny látek je elektrická polarizace dielektrika přibližně úměrná intenzitě elektrického pole.

Elektrická susceptibilita je proto definovaná jako koeficient této úměrnosti dělený permitivitou vakua (z rozměrových důvodů):

kde: je elektrická polarizace; je permitivita vakua; je intenzita elektrického pole.

Vlastnosti Obecně se jedná o tenzor, v izotropním prostředí (amorfní látky a krystaly soustavy krychlové) je elektrická polarizace skalárem.

Pro vakuum je nulová, pro látky je obecně kladná (výjimkou mohou být metamateriály).

Vztah k relativní permitivitě:

Pro vakuum platí: , proto

Nelineární dielektrika, disperzní prostředí 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:

Zpravidla se však tento vztah vyjadřuje mocninným rozvojem (pro izotropní dielektrika): , kde je tzv. lineární koeficient susceptibility (zkráceně též lineární susceptibilita) je tzv. kvadratický koeficient susceptibility apod.

U neizotropních dielektrik je nutno uvažovat tenzorový charakter koeficientů:

Znalost závislosti je důležitá pro správné vysvětlení jevů tzv. nelineární optiky a jejich využití.

U látek s permanentní elektrickou polarizací (elektrety, ) by při nulové intenzitě elektrického pole musela být susceptibilita nekonečná ( pro ); v těchto případech se proto jako charakteristika nepoužívá susceptibilita , ale permanentní polarizace a lineární (případně i vyšší) koeficient susceptibility.

U rychle proměnných elektrických polí je nutno uvažovat zpoždění polarizace oproti změně pole – paměťové vlastnosti materiálů lze vyjádřit konvolucí: .

V praxi (elektromagnetické vlnění, optika) je důležitý případ vysokofrekvenčních periodických polí, kde se vztah dá zapsat: , kde je úhlová frekvence.

Tímto vztahem jsou dány disperzní vlastnosti materiálů, protože funkcí susceptibility je index lomu a tedy i fázová a grupová rychlost elektromagnetického vlnění (světla).

Reference

Susceptibilita Kategorie:Materiálové konstanty