Диэлектрическая проницаемость или диэлектрическая проницаемость металлов

Мне интересно, что такое диэлектрическая проницаемость или диэлектрическая проницаемость металлов, особенно меди. Имеют ли металлы бесконечную диэлектрическую проницаемость?

Вы можете посмотреть это в Интернете. На низких частотах металлы имеют большую диэлектрическую проницаемость, как показано здесь . Однако, поскольку вы упомянули COMSOL, мне интересно, работаете ли вы на более высоких частотах, и в этом случае я бы посоветовал поискать реальные данные.

Ответы (2)

В электромагнетизме абсолютная диэлектрическая проницаемость является мерой сопротивления, которое возникает при формировании электрического поля в среде. Другими словами, диэлектрическая проницаемость является мерой того, как электрическое поле влияет на диэлектрическую среду и на нее воздействует.

Да, металлы имеют бесконечную диэлектрическую проницаемость, поскольку они полностью отрицают электрическое поле внутри своего объема. Т.е. бесконечное сопротивление установлению поля и, следовательно, бесконечная диэлектрическая проницаемость. Но этот случай более справедлив для идеальных проводников, поскольку в реальных проводниках будут дефекты и примеси.

Спасибо. Так как мне нужно указать диэлектрическую проницаемость меди в моей симуляции COMSOL с постоянным числом. Могу я просто использовать большое число? Достаточно ли велико число 1e10, чтобы выразить диэлектрическую проницаемость металла?
Да, определенно, примеси вызывают лишь незначительные отклонения от идеалистического поведения, иначе электрическое экранирование не было бы реалистичным, а клетки Фарадея не были бы реальными. :)
Вау, что?! Металлы не обладают бесконечной диэлектрической проницаемостью, когда вы имеете дело с сигналами на ненулевой частоте, и это определенно имеет значение в приложениях.
На самом деле, как указывает Даниэль Санк, модель Друде предсказывает конечную, но отрицательную (на самом деле комплексную) диэлектрическую проницаемость, когда плотность электронов достаточно высока. В плазме этот переход от положительной к отрицательной диэлектрической проницаемости называется «критической плотностью». Когда частота варьируется, кроссовер называется «плазменной частотой». В предельном случае нулевой частоты глубина скин-слоя становится равной нулю: глубина скин-слоя = λ/(4π*Im{sqrt(ε)}).
Согласен с @DanielSank. Этот ответ неверен. Вы должны быть очень осторожны с частотой, на которой распространяются ваши сигналы. Иногда диэлектрическая проницаемость может быть отрицательной, иногда положительной, иногда сложной; в зависимости от частоты падающего поля и плазменной частоты.

В отличие от диэлектриков электроны в проводниках не связаны с атомами, поэтому металлы можно моделировать как электроны в свободном пространстве. Следовательно, диэлектрическая проницаемость проводников равна диэлектрической проницаемости свободного пространства.

Электроны не вакуум. Свободное пространство ЕСТЬ вакуум.
Вся эта дискуссия не соответствует действительности. Электроны в проводниках связаны с атомами. Фактически молекулы вращаются из-за электрического потенциала, так что эффект потенциала распространяется по проводу, заставляя другой конец иметь противоположный потенциал или, по крайней мере, меньший, чем приложенный потенциал. Скорость этого эффекта меньше скорости света в свободном пространстве, которая составляет около 1 фута в наносекунду. В меди она может составлять 93-98% от этой скорости, в зависимости от соотношения 1/2 длины волны частоты приложенного электрического потенциала к диаметру проводника, который обычно медный.
Электроны абсолютно связаны с электромагнитным излучением, и это фактически то, что приводит к тому, что электрическая проницаемость материалов отличается от вакуума.