Zusammenhang von eletrischer Leitfähigkeit und dielektrischer Leitfähigkeit (Permittivität)
Hallo Leute.
Weis jemand von euch, ob es zwischen der elektrischen Leitfähigkeit von Stoffen und der dielektrischen Zusammenhänge gibt? Stelle mir das so vor: ein unpolarer Nichtleiter z.B. Diamant oder Stickstoff ist nicht permittiv, weil er ja keine permanenten Dipole besitzt. Ein polarer Nichtleiter (z.B. PVC oder H2O) schwächt das Feld durch die Orientierung der dipole. Ein Leiter schwächt das E-Feld gar nicht, weil es keine Polarisation gibt?!
Ich würde mich freuen, falls jemand eine gute Erklärung für den Zusammenhang findet.
Beste Grüße
1 Antwort
Leitfähigkeit und Permittivität sind zunächst zwei unterschiedliche Stoffeigenschaften, die nichts miteinander zu tun haben.
Ein Leiter hat die Eigenschaft, dass sich seine Ladungsträger frei bewegen können. Wenn man also einen Leiter in ein statisches E-Feld bringt, so wirkt auf jeden einzelnen Ladungsträger eine Kraft F=qE, und er bewegt sich entlang der Feldlinie. Irgendwann stößt er gegen die Leiteroberfläche und kann sich nicht mehr weiter bewegen. Folglich stellt sich eine Ladungsverteilung auf der Oberfläche des Leiters ein, die dafür sorgt, dass das Leiterinnere feldfrei ist.
Die Physik hinter einem Dielektrikum hast du ja bereits erklärt. Es schwächt das Feld durch Polarisiation. Wenn die Permittivität unendlich ist, ist das Feld in seinem Innern null. Man sagt, hochpermittive Dielektrika verhalten sich metallisch, da sie die gleiche Feldverteilung hervorrufen wie ein Leiter der gleichen Form. (auch wenn der Mechanismus dahinter ein anderer ist).