السماحية مقابل النفاذية: الفرق والمقارنة

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تقيس السماحية (ε) كيفية استجابة المادة للمجال الكهربائي ، بينما تقيس النفاذية (μ) كيفية استجابة المادة للمجال المغناطيسي.
2. تحدد السماحية كيفية تخزين المادة للطاقة الكهربائية في مجال كهربائي ، بينما تصف النفاذية كيف تدعم المادة تكوين مجال مغناطيسي بداخلها.
3. تؤثر السماحية والنفاذية على سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في المادة. ناتج السماحية والنفاذية في الفراغ يساوي مربع سرعة الضوء (c²) ، وتحدد قيمها في مادة معينة سرعة الموجة وطولها الموجي وخصائص أخرى في تلك المادة.

ما هي السماحية؟

يُعرف مفهوم الكهرومغناطيسية ، الذي يفسر أيضًا بنسبة الإزاحة الكهربائية إلى شدة المجال الكهربائي المطبق ، بالسماحية. عندما يتم تطوير تيار كهربائي في مادة ما ، فمن المرجح أن يخلق قوة مقاومة ضدها. يُعرف عامل المعارضة هذا باسم السماحية. 

يستخدم رمز إبسيلون للدلالة على السماحية. تبلغ قيمة السماحية الموجودة في وسط الفراغ حوالي 8.85 * 10-12. مطلوب قدر معين من الشحنات لتوليد وحدة واحدة من التدفق الكهربائي في قناة ، ونستخدم السماحية لقياسها.  

الوحدة القياسية الدولية (SI) المستخدمة في السماحية هي فاراد لكل متر. بدلاً من المصطلحات المطلقة ، يتم التعبير عن السماحية بمصطلحات نسبية. في علم المواد والكهرومغناطيسية ، السماحية ضرورية لانتشار المجال الكهربائي. 

تتناسب قيمة سماحية مادة ما بشكل مباشر مع مقياس الاستقطاب الكهربائي - فكلما كان الاستقطاب الكهربائي أصغر ، كلما كان قياس سماحية المادة أصغر. 

اعتمادًا على البيئة والاستخدام ، هناك ثلاثة أنواع من السماحية: السماحية المطلقة والسماحية النسبية والسماحية الثابتة. 

درجة الحرارة والتردد والجهد المطبق والرطوبة وقوة المجال الكهربائي المطبق هي بعض العوامل التي تؤثر على السماحية. 

ما هي النفاذية؟

في الكهرومغناطيسية ، تُعرف قدرة مادة معينة على السماح لخطوط مغناطيسية أو قوة مغناطيسية أو مجال مغناطيسي بالتشكل داخل نفسها باسم نفاذية تلك المادة. تسمح المادة بتضمين الخطوط المغناطيسية أو المجال المغناطيسي. إنها تجري المجالات المغناطيسية وتتوقف بعد أن تصل إلى ذروتها في النفاذية. 

تستخدم الأبجدية اليونانية mu لتمثيل نفاذية المادة. لتحديد خاصية مغنطة مادة ما ، من الضروري معرفة النفاذية المغناطيسية للمادة. وبناءً على ذلك ، تعتبر المادة من المواد المغناطيسية إذا كانت نفاذية المغناطيسية عالية. 

وحدة النفاذية القياسية الدولية (SI) هي هنري لكل متر. هناك أربعة أنواع فرعية من النفاذية ، وهي النفاذية الفعالة والنفاذية المغناطيسية والنفاذية المطلقة والنفاذية النسبية. 

يشمل مفهوم النفاذية المطلقة النفاذية في الفضاء الحر. إنها قيمة ثابتة. تُعرف النسبة التي تقسم فيها النفاذية المطلقة على النفاذية المطلقة للهواء بالنفاذية النسبية. 

يختلف تعريف النفاذية باختلاف المادة. على سبيل المثال ، في الجيولوجيا ، تُعرف قدرة الصخور على السماح لسوائل بالدخول والمرور عبرها باسم نفاذية الصخور. 

الفرق بين السماحية والنفاذية

1. في السماحية ، يتم قياس مقاومة المادة ؛ من ناحية أخرى ، في النفاذية ، يتم قياس الحد الأقصى الذي يمكن أن تسمح به المادة بتكوين قوة مغناطيسية.
2. تختلف نسبة الإزاحة الكهربائية إلى كثافة المجال الكهربائي في السماحية والنفاذية. 
3. السماحية ناتجة عن الاستقطاب ؛ من ناحية أخرى ، فإن النفاذية ناتجة عن المغناطيسية.
4. السماحية تطور مجالًا كهربائيًا ؛ ومع ذلك ، فإن النفاذية تمتد إلى مجال مغناطيسي. 
5. تشمل الأجهزة التي تطور السماحية العالية المكثفات ؛ على العكس من ذلك ، فإن الآلات التي تولد نفاذية عالية تشمل المحاثات والمحولات. 

مقارنة بين السماحية والنفاذية

معلمات المقارنة	السماحية	نفاذية
مخترع	أوليفر هيفيسايد	وليام طومسون
ممثلة	إبسيلون	Mu
المبدأ الأساسي	الاستقطاب	مغنطة
وحدة si	هنري لكل متر	فاراد لكل متر
التطبيقات	تصميم مكثف	استكشاف النفط وتصميم جوهر المحولات وجيولوجيا البترول وما إلى ذلك.

مراجع حسابات

1. https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.64.056625
2. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1992STIN…9312084B/abstract

آخر تحديث: 30 يوليو 2023