O que é suscetibilidade elétrica?
A suscetibilidade elétrica é uma propriedade dos materiais que determina a facilidade com que eles podem ser polarizados por um campo elétrico externo. Em outras palavras, é a medida da resposta de um material à aplicação de um campo elétrico externo. A suscetibilidade elétrica é importante em muitas áreas da ciência e da engenharia, incluindo eletricidade, eletrônica, magnetismo, óptica e física do estado sólido.
Como funciona a suscetibilidade elétrica?
A suscetibilidade elétrica é um fenômeno que ocorre quando um material é submetido a um campo elétrico externo. Quando isso acontece, os elétrons no material começam a se mover e a se alinhar com o campo elétrico. Isso resulta em uma polarização elétrica no material, o que significa que o material adquire uma carga elétrica líquida positiva em uma extremidade e uma carga elétrica líquida negativa na outra extremidade.
Exemplos de materiais com suscetibilidade elétrica
Existem muitos materiais que exibem suscetibilidade elétrica. Alguns exemplos incluem dielétricos, como o vidro, a borracha e a cerâmica, que são materiais com pouca ou nenhuma condutividade elétrica. Outros exemplos incluem materiais ferromagnéticos, como o ferro, o níquel e o cobalto, que são materiais que exibem forte magnetização em resposta a um campo magnético externo. Além disso, os materiais piezoelétricos, como o quartzo e o titanato de bário, são materiais que podem ser polarizados por um campo elétrico externo e também podem gerar um campo elétrico em resposta a uma tensão mecânica.
Como medir e calcular a suscetibilidade elétrica?
A suscetibilidade elétrica pode ser medida experimentalmente usando várias técnicas, incluindo espectroscopia de impedância, medidas de capacitância e medidas de polarização elétrica. Para calcular a suscetibilidade elétrica de um material, é necessário conhecer a intensidade do campo elétrico externo, a área transversal do material e a polarização elétrica resultante no material. A fórmula para calcular a suscetibilidade elétrica é:
χ = P/E
Onde χ é a suscetibilidade elétrica, P é a polarização elétrica e E é a intensidade do campo elétrico externo. A suscetibilidade elétrica é uma grandeza adimensional e pode ser expressa em unidades de F/m ou C/m².