Materialgleichungen der Elektrodynamik
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Die Materialgleichungen beschreiben die Auswirkungen äußerer elektromagnetischer Felder auf Materie.
Materie besteht meist aus mehr oder weniger beweglichen, elektrisch geladenen Teilchen (Ladungen). Diese können z. B. die negativ geladenen Elektronen der Atomhülle und die positiv geladenen Kerne der Materie bildenden Atome sein. Ein elektrisches Feld 
bewirkt auf diese eine elektrische Kraft, welche die jeweils entgegengesetzen Ladungen gegeneinander verschiebt. Das Material wird dadurch polarisiert. Die Materialabhängigkeit der Polarisation 
wird durch die Dielektrizitätskonstante ε beschrieben.
Auch tragen Elektronen, Atomkerne und die aus diesen zusammengesetzten Atome und Moleküle jeweils magnetische Momente, vergleichbar atomar kleiner Magneten. Diese magnetischen Momente können durch eine äußere magnetische Induktion 
ausgerichtet werden, wodurch das Material magnetisiert wird. Die Permeabilität μ beschreibt die Materialabhängigkeit der Magnetisierung 
.
Schließlich treibt die oben beschriebene elektrische Kraft in elektrischen Leitern einen Fluss der freien Ladungsträger, den elektrischen Strom an. Die Stromdichte 
wird durch den Leitwert κ bestimmt.
Für die i. A. benutzten Größen dielektrische Verschiebung 
und magnetisches Feld 
gilt allgemein
oder 
und speziell für homogene, isotrope Medien
mit 
mit χm = μr − 1
mit 
mit 
.
Dabei ist
- das elektrische Feld (elektrische Feldstärke),
- die dielektrische Verschiebung (Elektrische Flussdichte),
- das magnetische Feld (magnetische Feldstärke),
- die magnetische Induktion (magnetische Flussdichte),
- die Polarisation,
- die Magnetisierung,
- die Stromdichte,
die Permittivität des Vakuums,
die Permittivitätszahl oder Dielektrizitätszahl,- χe die elektrische Suszeptibilität,
- μ0 die Permeabilität des Vakuums,
- μr die relative Permeabilität
- χm die magnetische Suszeptibilität und
- κ der spezifischer Leitwert.
Siehe auch: Maxwellsche Gleichungen, Theoretische Elektrotechnik
