Techniklexikon

Materialgleichungen

in der klassischen Elektrodynamik diejenigen Gleichungen, die zwischen den Feldgrössen E und D bzw. B und H vermitteln: E = eD bzw. B = mH. Ihre Namen verdanken sie dem Umstand, dass E und B das Verhalten der elektromagnetischen Felder im Vakuum, D und H dagegen in Materie mit von eins verschiedener Dielektrizitätskonstanten e bzw. Permeabilität m beschreiben. Bei stromleitenden Medien wird auch noch die Gleichung j = sE (j: Stromdichte, s: elektrische Leitfähigkeit) zu den Materialgleichungen gezählt. Die Grössen e, m und s werden auch Materialkonstanten genannt. Über die Maxwellsche Relation  sind sie mit der Brechzahl n verknüpft (e₀, m₀: Dielektrizitätskonstante bzw. Permeabilität des Vakuums).

Die zunächst nur für isotrope Medien, statische Felder und ideale Isolatoren bzw. Leiter definierten Beziehungen können erweitert werden, indem den Materialkonstanten Tensorcharakter zugeschrieben wird (für anisotrope Medien, dielektrischer Tensor, Kristalloptik) oder indem der Wertebereich ins Komplexe erweitert wird (für Wechselfelder im Nieder- und Hochfrequenzbereich); letzteres führt z.B. auf die komplexe Dielektrizitätskonstante e*(w).