电介质复常数英文解释翻译、电介质复常数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 complex ***lectric constants
分词翻译:
电介质的英语翻译:
【化】 ***lectric
【医】 ***lectric
复的英语翻译:
again; answer; compound; duplicate; resume; turn over
【医】 amb-; ambi-; ambo-; re-
常数的英语翻译:
constant; invariable
【计】 C
【化】 constant
【医】 constant
【经】 constant
专业解析
电介质复常数(Complex Permittivity)是电磁学和材料科学中描述介质极化与能量损耗的核心参数。其定义为复数形式的介电常数,数学表达式为:
$$
varepsilon = varepsilon' - jvarepsilon''
$$
其中实部$varepsilon'$代表介质的极化能力,虚部$varepsilon''$表征介质在交变电场中的能量损耗。
物理意义与组成
- 实部($varepsilon'$):反映介质存储电场能量的能力,与原子或分子的极化响应直接相关。真空介电常数为$varepsilon_0 = 8.85 times 10^{-12} , text{F/m}$,实际材料的$varepsilon'$通常以相对介电常数$varepsilon_r = varepsilon'/varepsilon_0$表示。
- 虚部($varepsilon''$):描述介质因电导、偶极子摩擦等机制导致的能量耗散,与介质损耗角正切$tandelta = varepsilon''/varepsilon'$成正比。
应用领域
- 微波工程:用于设计低损耗的射频器件(如滤波器、天线基板)。
- 材料科学:通过复常数分析纳米复合材料、铁电体的介电响应特性。
权威参考来源
经典教材《Electromagnetic Waves and Antennas》(S. J. Orfanidis)及国际标准IEEE Std 112™-2017均对复常数的测量与建模方法进行了系统阐述。
网络扩展解释
电介质复常数(Complex Permittivity)是描述材料在外加电场作用下极化与能量损耗特性的复数参数。其核心意义在于同时反映材料的储能能力和损耗特性,广泛应用于电磁场分析、材料科学和微波工程等领域。
1. 定义与组成
电介质复常数通常表示为:
$$varepsilon = varepsilon' - jvarepsilon''$$
- 实部($varepsilon'$):称为介电常数,表征材料存储电能的能力。
- 虚部($varepsilon''$):称为损耗因子,反映电能转化为热能的损耗程度。
部分领域可能采用 $varepsilon = varepsilon' + jvarepsilon''$ 的符号约定,取决于时间谐波相位假设(如 $e^{jomega t}$ 或 $e^{-iomega t}$)。
2. 物理意义
- 储能能力:实部 $varepsilon'$ 越大,材料在电场中储存的极化电荷越多。
- 能量损耗:虚部 $varepsilon''$ 由两种机制导致:
- 欧姆损耗:材料电导率($sigma$)引起的焦耳热,此时 $varepsilon'' = frac{sigma}{omega varepsilon_0}$。
- 极化弛豫:如偶极子转向极化滞后于电场变化,常见于高频交变场。
3. 频率依赖性
复介电常数随频率变化(介电色散):
- 低频:$varepsilon'$ 较高,$varepsilon''$ 较小(极化完全响应)。
- 共振频率:$varepsilon''$ 达到峰值(极化滞后最显著),$varepsilon'$ 陡变(如德拜弛豫模型)。
- 高频:$varepsilon'$ 趋近于真空介电常数 $varepsilon_0$,$varepsilon''$ 下降。
4. 应用场景
- 电容器设计:通过 $varepsilon'$ 优化电容值,通过 $varepsilon''$ 评估发热损耗。
- 微波工程:分析电磁波在介质中的传播衰减(如雷达吸波材料)。
- 材料表征:通过频域测量(介电谱)研究材料微观结构。
相关参数
- 损耗角正切:$tan delta = frac{varepsilon''}{varepsilon'}$,量化材料损耗效率。
- 电导率关联:$varepsilon''$ 与电导率 $sigma$ 满足 $sigma = omega varepsilon_0 varepsilon''$(对欧姆损耗主导的情况)。
若需更深入的理论推导(如德拜方程或Kramers-Kronig关系),可进一步探讨。
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