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