發布日期:2022-04-28 點擊率:81
介電常數的定義
相對介電常數εr(有時用κ或K表示)定義為以下比例:
εr=εs/ε0
其中εs是指介質的靜電介電常數,而ε0是指真空介電常數,自由空間介電常數是由電場強度E和導電通量密度D通過麥克斯韋方程式導出,真空下的(自由空間)介電常數ε為ε0,所以介電常數為1(ε0是基本量綱)。
電介質經常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質材料,干空氣是良好的電介質,并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質的話是好的電介質,其相對介電常數約為80。
電介質有使空間比起實際尺寸變得更大或更小的屬性。例如,當一個電介質材料放在兩個電荷之間,它會減少作用在它們之間的力,就像它們被移遠了一樣。當電磁波穿過電介質,波的速度被減小,使得它的行為象它有更短的波長一樣。
電學角度看,介電常數是物質集中靜電通量線的程度的衡量。更精確一點講,它是在靜電場加在一個絕緣體上時存貯在其中的電能相對于真空(其介電常數為1)來說的比例。這樣,介電常數也成為靜介電系數(permittivity,也稱誘電率)。
相對介電常數εr可以用靜電場用如下方式測量:首先在其兩塊極板之間為空氣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后側得電容Cx。
然后,相對介電常數可用下式計算:
εr=Cx/C0
對于時變電磁場,物質的介電常數和頻率相關,通常稱為介電系數。
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