介電常數(shù)
介質(zhì)在外加電場時會產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場,介質(zhì)中的電場減小與原外加電場(真空中)的比值即為相對介電常數(shù)(relative permittivity或dielectric constant),又稱誘電率,與頻率相關(guān)。介電常數(shù)是相對介電常數(shù)與真空中絕對介電常數(shù)乘積。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場中,電場的強度會在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。理想導(dǎo)體的相對介電常數(shù)為無窮大。
根據(jù)物質(zhì)的介電常數(shù)可以判別高分子材料的極性大小。通常,相對介電常數(shù)大于3.6的物質(zhì)為極性物質(zhì);相對介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì);相對介電常數(shù)小于2.8為非極性物質(zhì)。
測量方法
相對介電常數(shù)εr可以用靜電場用如下方式測量:首先在兩塊極板之間為真空的時候測試電容器的電容C0。然后,用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)后測得電容Cx。然后相對介電常數(shù)可以用下式計算
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電容率εr=1.00053。因此,用這種電極構(gòu)形在空氣中的電容Ca來代替C0來測量相對電容率εr時,也有足夠的準(zhǔn)確度。(參考GB/T 1409-2006)
對于時變電磁場,物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān),通常稱為介電系數(shù)。
介電常數(shù)的定義
“介電常數(shù)”(絕對介電常數(shù)ε)定義:
電容器極板間充滿電介質(zhì)時,
電容增大的倍數(shù)叫做電介質(zhì)的介電常數(shù),用ε表示
并且明確其單位是F·m-1(定義)。
人教版高級中學(xué)試驗課本《物理》第二冊第24頁
“介電常數(shù)”(相對介電常數(shù)ε)定義:
電容器極板間充滿某種電介質(zhì)時,
電容增大到的倍數(shù),叫做這種電介常數(shù),
也用ε表示,沒有單位
介電常數(shù)單位是什么
介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù),介電系數(shù)或電容率,它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù),以字母ε表示,單位為法/米 。
它是一個在電的位移和電場強度之間存在的比例常量。這一個常量在自由的空間(一個真空)中是8.85×10的-12次方法拉第/米(F/m)。在其它的材料中,介電系數(shù)可能差別很大,經(jīng)常遠大于真空中的數(shù)值,其符號是eo.
在工程應(yīng)用中,介電系數(shù)時常在以相對介電系數(shù)的形式被表達,而不是絕對值。如果eo表現(xiàn)自由空間(是,8.85×10的-12次方F/m)的介電系數(shù),而且e是在材料中的介電系數(shù),則這個材料的相對介電系數(shù)(也叫介電常數(shù))由下式給出:ε1=ε / εo=ε×1.13×10的11次方
很多不同的物質(zhì)的介電常數(shù)超過1.這些物質(zhì)通常被稱為絕緣體材料,或是絕緣體。普遍使用的絕緣體包括玻璃,紙,云母,各種不同的陶瓷,聚乙烯和特定的金屬氧化物。絕緣體被用于交流電。泡沫塑料用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成 聚苯乙烯2.2.6 ,介電常數(shù)有相對介電常數(shù)和有效介電常數(shù)之分,平時我們說的介電常數(shù)就是相對介電常數(shù),硅的相對介電常數(shù)是11.9 。(AC),聲音電波(AF)和無線電電波(射頻)的電容器和輸電線路。
一個電容板中充入介電常數(shù)為ε的物質(zhì)后電容變大ε倍.
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