介电常数（Dielectric Constant），又称电容率或相对介电常数（Relative Permittivity），是描述电介质材料在外加电场作用下极化程度的物理量，表征材料储存电能的能力。其英文术语为Dielectric Constant 或Relative Permittivity，符号通常表示为 $varepsilon_r$（无量纲）或 $varepsilon$（绝对介电常数），两者关系为：
$$varepsilon = varepsilon_r varepsilon_0$$
其中 $varepsilon_0$ 是真空介电常数（≈ $8.85 times 10^{-12}text{F/m}$）。
极化能力
介电常数反映电介质中电荷在电场作用下的位移极化（电子云偏移）和取向极化（极性分子转向）程度。$varepsilon_r$ 值越大，材料极化能力越强，削弱电场的效果越显著。
电容增强效应
在平行板电容器中，插入介电常数为 $varepsilon_r$ 的电介质后，其电容 $C$ 增大为真空时的 $varepsilon_r$ 倍：
$$C = varepsilon_r C_0$$
其中 $C_0$ 为真空电容。
电磁波传播影响
介电常数与磁导率共同决定电磁波在介质中的传播速度 $v$：
$$v = frac{1}{sqrt{varepsilon mu}}$$
因此 $varepsilon_r$ 影响信号延迟和阻抗匹配。
| 材料类型 | 介电常数（$varepsilon_r$） | 应用场景 |
|---|---|---|
| 真空 (Vacuum) | 1.0 | 理论参考基准 |
| 空气 (Air) | ≈1.0006 | 高频电路、天线设计 |
| 聚四氟乙烯 (PTFE) | 2.0–2.1 | 高频电路板基材 |
| 二氧化硅 (SiO₂) | 3.9–4.5 | 集成电路绝缘层 |
| 硅 (Silicon) | 11.7–12.3 | 半导体器件衬底 |
| 钛酸钡 (BaTiO₃) | >1000 | 高容量陶瓷电容器 |
美国国家标准与技术研究院 (NIST)
定义介电常数为“介质相对于真空的电容增加比例”，强调其作为材料固有属性的重要性。
麻省理工学院 (MIT) 开放课程
指出介电常数是“介质对外电场的响应函数”，其值取决于材料微观结构及外部条件（如温度、频率）。
英国国家物理实验室 (NPL)
强调介电常数在5G通信、纳米电子学中的关键作用，高频下需考虑其色散特性（随频率变化）。
介电常数是电磁学、材料科学及电子工程的核心参数，直接影响电容器设计、射频电路性能及光电器件开发。
介电常数（又称电容率）是描述材料在电场中极化能力的物理量，用符号ε表示。以下是其核心概念的解释：
基本定义 介电常数反映材料削弱外部电场的能力。其数学表达式为： $$ varepsilon = varepsilon_r cdot varepsilon_0 $$ 其中$varepsilon_0$是真空介电常数（≈8.85×10⁻¹² F/m），$varepsilon_r$为相对介电常数（无量纲）。
物理意义
影响因素
典型应用
常见材料对比：
该参数在电磁场分析、材料科学和电子工程领域具有重要应用价值，实际选择时需要综合考量介电损耗、击穿场强等关联参数。
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