Elektrická indukce
Elektrická indukce je vektorová fyzikální veličina charakterizující elektrické pole bez započtení vlivu el. nábojů vázaných v prostředí – dielektriku, ale pouze na základě "vnějších" zdrojů pole, tedy volných elektrických nábojů.
Elektrická indukce | |
---|---|
Název veličiny a její značka | Elektrická indukce D |
Hlavní jednotka SI a její značka | coulomb na metr čtvereční C·m−2 |
Definiční vztah | |
Dle transformace složek | vektorová |
Zařazení jednotky v soustavě SI | odvozená |
Lze se také setkat s označením dielektrický posun nebo dielektrické posunutí, což je zastaralý název této veličiny.
Značení a jednotky
editovat- Symbol veličiny:
- Jednotka SI: coulomb na metr čtvereční, značka jednotky: C·m−2
Základní vztahy
editovatElektrická indukce je definovaná vztahem
- ,
kde je permitivita vakua, E je intenzita elektrického pole a P je elektrická polarizace.
Pro lineární dielektrikum je elektrická polarizace lineárně závislá na intenzitě elektrického pole a lze psát
- ,
kde označuje elektrickou susceptibilitu.
Odtud platí, že
- ,
kde označuje relativní permitivitu a (absolutní) permitivitu.
Elektrickou indukci v lineárním dielektriku je tedy možné určovat ze stejných vztahů jako intenzitu elektrického pole s tím, že se příslušný vztah přenásobí koeficientem případně .
Jedním z takových základních vztahů je vyjádření Gaussova zákona elektrostatiky pomocí elektrické indukce (3. Maxwellova rovnice):
- ,
kde S je uzavřená, vně orientovaná plocha (Gaussova plocha) obklopující volný elektrický náboj Q.
V diferenciálním tvaru pak tento zákon vypadá následovně:
- ,
kde je objemová hustota volných nábojů.