Die elektrische Permittivität ε ist eine fundamentale Materialkonstante, die die Polarisation eines Mediums als Antwort auf ein angelegtes elektrisches Feld beschreibt. Sie verknüpft die elektrische Flussdichte D mit der elektrischen Feldstärke E über D = εE. In Vakuum entspricht sie der Naturkonstante ε0, während in Materialien die relative Permittivität εr = ε/ε0 die materialabhängige Verstärkung des Feldes charakterisiert.
Die Permittivität resultiert mikroskopisch aus der Verschiebung und Orientierung von Ladungen (elektronische, ionische und dipolare Polarisation). In Festkörpern und Polymeren ist sie stark von Struktur, Bindungsverhältnissen und Defekten abhängig; in Kompositen wird sie zusätzlich von Phasenverteilung und Grenzflächenpolarisation bestimmt.
In der Praxis ist die Permittivität im Allgemeinen frequenzabhängig und kann komplexwertig beschrieben werden: ε*(ω) = ε'(ω) − iε''(ω). Der Realteil ε' kennzeichnet die speichernde Fähigkeit für elektrische Energie, der Imaginärteil ε'' die dielektrischen Verluste. Diese Dispersion ist zentral für die Auslegung von Kondensatoren, Hochfrequenz‑Bauteilen, Isolierstoffen und Mikrowellenprozessen.
In anisotropen und ferroelektrischen Materialien ist die Permittivität tensorial und kann nichtlinear vom Feld abhängen. Temperatur, Feuchtegehalt und mechanische Spannungen beeinflussen ε zusätzlich. Die präzise Bestimmung von Permittivitäten mittels Impedanzspektroskopie, Resonatormethoden oder Wellenleiter‑Messungen ist daher ein zentrales Werkzeug zur Charakterisierung funktionaler dielektrischer Werkstoffe.
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