介电常数
一、介电常数的基本简介
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,在相同的原电场中真空中的电场与某一介质中的电场的比值即为相对介电常数(permittivity),又称相对电容率,以εr表示。
如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。
介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0为真空绝对介电常数,ε0=8.85*e-12,F/m。
一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。
电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。
例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。
当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。
二、介电常熟的解释
“介电常数”在工具书中的解释
1.又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,常用ε表示。
它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。
相对介电常数愈小绝缘性愈好。
空气和CS2的ε值分别为1.0006和2.6左右,而水的ε值特别大,10℃时为 83.83,与温度有关。
2.介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。
介电常数随分子偶极矩和可极化性的增大而增大。
在化学中,介电常数是溶剂的一个重要性质,它表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力。
介电常数大的溶剂,有较大隔开离子的能力,同时也具有较强的溶剂化能力。
介电常数用ε表示。
“介电常数”在学术文献中的解释
1.介电常数是指物质保持电荷的能力,损耗因数是指由于物质的分散程度使能量损失的大小。
理想的物质的两项参数值较小。
k
2.介质常数具有复数形式,实数部分称为介电常数,虚数部分称为损耗因子.通常用损耗正切值(损耗因子与介电常数之比)来表示材料与微波的耦合能力,损耗正切值越大,材料与微波的耦合能力就越强
3.介电常数是指在同一电容器中用某一物质为电介质与该物质在真空中的电容的比值.在高频线路中信号传播速度的公式如下:V=K
4.通常将相对介电常数均称为介电常数.反射脉冲信号的强度,与界面的波反射系数和透射波的衰减系数有关,主要取决于周围介质与反射体的电导率和介电常数。
介电常数:用于衡量绝缘体储存电能的性能. 它是两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比。
介电常数代表了电介质的极化程度,也就是对电荷的束缚能力,介电常数越大,对电荷的束缚能力越强。
相对介电常数εr (有时用κ或K表示)定义为如下比例:
εr=εs/ε0
其中εs 是指介质的静电介电常数, 而ε0 是指真空介电常数。
这里的自由空间介电常数是由电场强度E和导电通量密度D通过麦克斯韦方程式导出. 真空下的(自由空间)介电常数ε为ε0, 所以介电常数为1(ε0是基本量纲).电介质经常是绝缘体。
其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各种金属氧化物。
有些液体和气体可以作为好的电介质材料。
干空气是良好的电介质,并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。
蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质,其相对介电常数约为80。
电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。
例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。
当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,使得它的行为象它有更短的波长一样。
电学角度看,介电常数是物质集中静电通量线的程度的衡量。
更精确一点讲,它是在静电场加在一个绝缘体上时存贮在其中的电能相对于真空(其介电常数为1)来说的比例。
这样,介电常数也成为静介电系数(permittivity, 也称诱电率)。
相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0。
然后,用同样的电容极板间距离但在极板间
εr=Cx/C0
对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。