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介電常數(shù)

當(dāng)電場(chǎng)作用于介質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷，使電場(chǎng)減弱。介質(zhì)中電場(chǎng)的衰減與原始施加電場(chǎng)(真空中)的比值就是相對(duì)介電常數(shù)(或介電常數(shù))，也稱(chēng)為感應(yīng)率，它與頻率有關(guān)。介電常數(shù)是真空中相對(duì)介電常數(shù)和絕對(duì)介電常數(shù)乘積。如果將具有高介電常數(shù)的材料置于電場(chǎng)中，電介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度將顯著下降。導(dǎo)體的理想相對(duì)介電常數(shù)是無(wú)窮大。

根據(jù)物質(zhì)的介電常數(shù)，可以判斷高分子材料的極性。一般相對(duì)介電常數(shù)大于3.6的物質(zhì)為極性物質(zhì)；相對(duì)介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì)；它是非極性物質(zhì)，相對(duì)介電常數(shù)小于2.8。

測(cè)量方法

相對(duì)介電常數(shù)εr可以用靜電場(chǎng)按以下方法測(cè)量:首先，在兩極板間有真空的情況下，測(cè)試電容器的電容C0。然后，通過(guò)使用電容器極板之間的相同距離，但是在極板之間添加電介質(zhì)，來(lái)測(cè)量電容Cx。那么相對(duì)介電常數(shù)可以通過(guò)下面的公式計(jì)算

εr=Cx/C0

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，不含二氧化碳的干燥空氣的相對(duì)介電常數(shù)ε r為1.00053。因此，當(dāng)在空氣中使用這種電極配置的電容Ca代替C0來(lái)測(cè)量相對(duì)介電常數(shù)εr時(shí)，有足夠的精度。對(duì)于時(shí)變電磁場(chǎng)，物質(zhì)的介電常數(shù)與頻率有關(guān)，通常稱(chēng)為介電系數(shù)。

介電常數(shù)的定義

“介電常數(shù)”(絕對(duì)介電常數(shù)ε)的定義:

當(dāng)電容器極板填充有電介質(zhì)時(shí)，

電容增加的倍數(shù)稱(chēng)為電介質(zhì)的介電常數(shù)，用ε表示。

并明確其單位為F. M-1(定義)。

介電常數(shù)的單位是什么？

介電常數(shù)又稱(chēng)介電常數(shù)、介電系數(shù)或介電常數(shù)，是代表絕緣容量特性的系數(shù)，用字母ε表示，單位為F/m。

它是電位移和電場(chǎng)強(qiáng)度之間的比例常數(shù)。這個(gè)常數(shù)在自由空間(真空)中是8.85×10法拉第/米(F/m)的-12次方。在其他材料中，介電系數(shù)可能相差很大，往往比真空中的值大得多，其符號(hào)為eo。

在工程應(yīng)用中，介電常數(shù)往往以相對(duì)介電常數(shù)的形式表示，而不是絕對(duì)值。如果eo表示自由空間的介電系數(shù)(8.85×10的-12次方F/m)，E是材料中的介電系數(shù)，那么這種材料的相對(duì)介電系數(shù)(也叫介電常數(shù))由下式給出:ε 1 = ε/ε o = ε× 1.13× 10的11次方。

許多不同物質(zhì)的介電常數(shù)都大于1。這些物質(zhì)通常被稱(chēng)為絕緣材料或絕緣體。常用的絕緣體包括玻璃、紙、云母、各種陶瓷、聚乙烯和特定的金屬氧化物。絕緣體用于交流。泡沫由聚苯乙烯2.2.6與聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等樹(shù)脂制成。介電常數(shù)可分為相對(duì)介電常數(shù)和有效介電常數(shù)。通常我們說(shuō)的介電常數(shù)是相對(duì)介電常數(shù)，硅的相對(duì)介電常數(shù)是11.9。(AC)，聲波(AF)和無(wú)線電波(RF)的電容器和傳輸線。

當(dāng)電容器板填充有介電常數(shù)為ε的材料時(shí)，電容會(huì)增大ε倍。