Materialgesetz

S1 - MATG) Materialgesetze der Elektrostatik ^MATG

Elektrische Verluste des Materials charakterisert man mit dem Verlustwinkel.

Materialparameter

Material Eigenschaften

Linearität

Ein Material ist linear, wenn die Materialparameter und unabhängig von den elektromagnetischen Feldgrößen sind, die im Material auftreten.

EigenschaftMagnetisches MaterialDielektrisches MaterialLeitfähiges Material
Linear
Nicht Linear
Beispiel: Die relative Permittivität ändert sich nicht, wenn die das Material durchsetzende elektrische Feldstärke kleiner oder größer wird.

Isotropie

Ein Material ist isotrop, wenn die Materialeigenschaften richtungsunabhängig sind.

EigenschaftMagnetisches MaterialDielektrisches MaterialLeitfähiges Material
Isotrop ist ein Skalar ist ein Skalar ist ein Skalar
Anisotrop ist ein Tensor ist ein Tensor ist ein Tensor

Dispersion

Ein Material ist dispersiv, wenn die Materialeigenschaften abhängig von der Frequenz sind.

EigenschaftMagnetisches MaterialDielektrisches MaterialLeitfähiges Material
Nicht Dispersiv
Dispersiv

Homogenität

Ein Material ist homogen, wenn sich die Materialeigenschaften räumlich nicht ändern.

EigenschaftMagnetisches MaterialDielektrisches MaterialLeitfähiges Material
Homogen
Inhomogen

sind dabei die Räumlichen koordinaten.

  • Kartesische Koordinaten:
  • Zylinderkoordinaten:
  • Polarkoordinaten:

Verluste

EigenschaftMagnetisches MaterialDielektrisches MaterialLeitfähiges Material
Verlustlos
Verlustbehaftet

Wenn dass Material auch anisotrop ist, dann gilt auch die Tensorweritgkeit mit komplexen und reellen komponenten.

Zeitinvarianz

Ein Material ist zeitinvariant, wenn die Materialeigenschaften zeitlich konstant sind.

EigenschaftMagnetisches MaterialDielektrisches MaterialLeitfähiges Material
Zeitinvariant
Zeitvariant