Podatność, przenikalność elektryczna i stała dielektryczna

Po umieszczeniu w zewnętrznym polu elektrycznym materiał dielektryczny ulega polaryzacji. Gęstość ładunku w materiale dielektrycznym jest określona jako suma gęstości ładunku związanego i swobodnego, podczas gdy całkowita gęstość ładunku może być również zapisana w postaci całkowitego pola elektrycznego. Gęstość ładunku związanego można zmierzyć pod względem polaryzacji, co prowadzi do związku między przemieszczeniem elektrycznym a polaryzacją.

Polaryzacja jest proporcjonalna do pola elektrycznego dielektryków liniowych. Wprowadza to nową stałą proporcjonalności zwaną podatnością elektryczną, wielkością bezwymiarową. Podatność elektryczna to tendencja dowolnego materiału do polaryzacji i wynosi zero dla wolnej przestrzeni.

Wyrażenia te można rozwiązać, aby nadać drugiej stałej proporcjonalności, czyli przenikalności elektrycznej materiału.

Stosunek przenikalności elektrycznej materiału do przepuszczalności wolnej przestrzeni daje trzecią stałą proporcjonalności, zwaną przenikalnością względną lub stałą dielektryczną.

Jest to ta sama stała proporcjonalności, która daje zależność między pojemnością kondensatora z medium dielektrycznym i bez niego. Wartość stałej dielektrycznej dla wolnej przestrzeni wynosi 1. Obecność medium dielektrycznego w kondensatorze zawsze zwiększa magazynowanie energii, zwiększając w ten sposób pojemność. W związku z tym stała dielektryczna dla dowolnego ośrodka jest zawsze większa niż 1.