理想介质英文解释翻译、理想介质的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 perfect ***lectric
分词翻译:
理想的英语翻译:
idea; ideal; ideality
【医】 ideal; ideo-
介质的英语翻译:
medium
【计】 M
【化】 medium
【医】 excitatory transmitter; media; mediator; medium; neurogen; transmitter
专业解析
理想介质(Ideal Dielectric)是电磁学和材料科学中的一个重要概念,指一种理想化的、无能量损耗的介电材料。以下是其详细解释:
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核心定义
理想介质是一种完全绝缘且无损耗的材料。其关键特性是电导率 σ = 0 。这意味着当电磁波(如光波、无线电波)或静电场存在于其中或穿过它时,不会产生传导电流,因此没有由欧姆损耗(焦耳热)引起的能量耗散 。
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电磁特性
- 无损耗传播:电磁波在理想介质中传播时,其振幅不会衰减(忽略可能的几何扩散),波形不会畸变 。波动方程在理想介质中的解是标准的行波形式。
- 介电常数 (ε):理想介质具有实数的、恒定的介电常数 (ε)。介电常数 ε 描述了材料对外加电场的极化响应能力。由于没有损耗,其相对介电常数 εᵣ 是实数,且复介电常数的虚部为零 。
- 磁导率 (μ):通常也假设为实常数(非磁性理想介质),但在更广泛的定义中,磁导率也可以是实数(无磁损耗)。
- 本构关系:理想介质的本构关系(描述材料内部电磁场关系的方程)是简单的线性关系:
- 电通量密度:$ mathbf{D} = epsilon mathbf{E} $
- 磁通量密度:$ mathbf{B} = mu mathbf{H} $
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物理意义与应用
- 理想化模型:理想介质是一个理论模型,现实中不存在绝对的无耗散材料。所有实际介质(如空气、玻璃、塑料、陶瓷)都或多或少存在一定的电导率(σ > 0)或/和介电损耗(复介电常数虚部 > 0),导致电磁波传播时能量逐渐转化为热能 。
- 理论基准:它是电磁理论分析的重要基础。许多复杂问题的求解(如波导传播、天线辐射、散射分析)往往先假设介质是理想的,以简化计算、获得解析解或理解基本物理机制,然后再考虑损耗带来的修正 。
- 性能参照:在实际应用中,工程师追求设计或使用“低损耗介质”(其特性接近理想介质),以最大化电磁波传输效率(如高频电路、光纤通信)或储能密度(如电容器介质)。
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中英文术语对照与总结
- 中文:理想介质 (Lǐxiǎng Jièzhì)
- 英文:Ideal Dielectric / Perfect Dielectric
- 本质:电导率为零 (σ = 0)、介电常数为实数、电磁波在其中传播无能量损耗的理想化绝缘材料模型。
权威参考来源:
- 电磁场与电磁波经典教材:如谢处方、饶克谨编著的《电磁场与电磁波》,David K. Cheng 的 Field and Wave Electromagnetics 等均对理想介质有明确定义和深入讨论。
- 国家标准/国军标:涉及电磁术语的国家标准(如GB/T 14733)或国军标(如GJB 4219)会包含相关术语定义。
- IEEE标准与文献:电气电子工程师学会(IEEE)发布的标准和期刊论文是电磁理论与应用的重要权威来源。
网络扩展解释
理想介质是电磁学中的一个理想化模型,主要用于理论分析和简化计算。以下是其核心特征及解释:
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基本定义
理想介质指电导率(σ)为零的媒质,即完全不导电的物质。这种媒质内部不存在自由电荷,所有电子均被束缚,无法形成电流。
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电磁特性
- 无能量损耗:电磁波在理想介质中传播时不会因焦耳热或极化损耗能量。
- 均匀性与各向同性:通常假设其电磁性质(如介电常数ε、磁导率μ)在空间均匀分布且各方向同性。
- 满足麦克斯韦方程组:其电磁行为完全遵循经典电磁理论方程,便于数学推导。
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实际意义与局限性
理想介质是真实绝缘体(如橡胶、陶瓷)的理想化近似。尽管现实中不存在绝对无损耗的介质,但该模型在分析电磁波传播、设计高频电路等领域可大幅简化问题。
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相关参数补充
其介电常数通常为固定值(与频率相关),用于描述介质对外电场的响应能力。例如,高介电常数材料会显著削弱内部电场强度。
理想介质通过假设σ=0和零损耗特性,为电磁学理论提供了简化的分析工具,但其仅为物理抽象,实际应用中需结合真实材料的损耗特性进行修正。
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