Elektrisk flödestäthet

Elektrisk flödestäthet
Grundläggande
Alternativnamn	Elektrisk förskjutning; elektriskt förskjutningsfält
Definition	Tätheten av elektriska fältlinjer i förhållande till en viss area
Storhetssymbol(er)	${\vec {D}}$
Enheter
SI-enhet	A·s·m−2
SI-dimension	L−2·T·I
CGS-enhet	g1/2·cm−1/2·s−1
CGS-dimension	M1/2·L−1/2·T−1

Inom fysiken är den elektriska flödestätheten (även kallad den elektriska förskjutningen eller elektriska förskjutningsfältet) ett vektorfält $\mathbf {D}$ som förekommer bland annat i Maxwells ekvationer och används vid beräkningar av elektriska fält i materia. Fältet inkorporerar effekterna av bundna laddningstätheter i material. Bokstaven D är vald från engelskans "displacement" (förskjutning), eftersom fältet är relaterat till fenomenet förskjutningsström i ett dielektrikum. Enligt Gauss lag har den elektriska flödestätheten samma dimension som laddningstäthet med hänseende på yta. I Internationella måttenhetssystemet (SI) är enheten coulomb per kvadratmeter.

Definition

Förskjutningen D definieras genom relationen

$\mathbf {D} =\varepsilon _{0}\ \mathbf {E} \ +\ \mathbf {P}$

där E är det elektriska fältet, $\varepsilon _{0}$ är den elektriska konstanten och P är den elektriska polarisationen per volymenhet i det aktuella materialet.

När polarisationen är proportionell mot fältet, kan man definiera en elektrisk susceptibilitet χ så att

$\mathbf {D} =\varepsilon _{0}(1+\chi )\ \mathbf {E} =\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}\mathbf {E} ,$

där $\varepsilon _{r}=1+\chi$ är materialets permittivitetstal. I linjära isotropa material är detta en skalär, och i linjära anisotropa material är det en tensor av rang 2 (den går alltså att beskriva med en matris).