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介电常数的意思、介电常数的详细解释

关键字:

介电常数的解释

又称“相对电容率”。表示电介质绝缘性能的一个系数。用符号ε表示。某种电介质的介电常数在数值上等于同一电容器中充满这种电介质时的电容c和真空时的电容c0的比值,即ε=cc0。

词语分解

网络扩展解释

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,反映了材料削弱外部电场的能力。以下是详细解释:

一、基本定义

介电常数通常用符号$varepsilon$表示,其相对值$varepsilon_r$定义为材料介电常数与真空介电常数$varepsilon_0$的比值: $$ varepsilon_r = frac{varepsilon}{varepsilon_0} $$ 其中真空介电常数$varepsilon_0 approx 8.85 times 10^{-12} , text{F/m}$。

二、物理意义

  1. 极化效应
    当电场作用于材料时,内部电荷(电子/原子核)发生微小位移,形成电偶极矩,这种现象称为电极化。介电常数越大,材料极化能力越强,储存电能的效果越好。

  2. 电场削弱作用
    极化产生的反向电场会部分抵消原电场,导致材料内部实际电场强度$E$小于外部电场$E_0$,关系为: $$ E = frac{E_0}{varepsilon_r} $$

三、分类与特性

  1. 静态与动态介电常数

    • 静态(低频):极化充分响应,介电常数较高。
    • 动态(高频):极化无法跟上电场变化,介电常数下降。
  2. 温度依赖性
    温度升高可能增强分子热运动,降低极化能力(如水在高温时$varepsilon_r$减小)。

四、典型材料示例

材料 相对介电常数($varepsilon_r$)
真空 1
空气 ≈1.0006
聚乙烯 2.2~2.4
玻璃 4~10
钛酸钡陶瓷 1000~12000

五、应用领域

  1. 电容器设计
    高$varepsilon_r$材料可大幅提升电容值(公式:$C = varepsilon_r varepsilon_0 A/d$),例如陶瓷电容器。

  2. 电磁波调控
    介电常数影响电磁波传播速度($v = 1/sqrt{mu varepsilon}$),在光纤通信、天线设计中至关重要。

  3. 绝缘材料选择
    电力设备中需根据介电常数匹配绝缘介质,防止电场集中导致击穿。

网络扩展解释二

介电常数

介电常数,又称相对介电常数或相对电容率,是指物质在电场中储存电能的能力与真空中储存电能的能力的比值。简单来说,它是用来描述物质对电场强度的响应能力的物理量。介电常数是材料电学性质的重要参数,对于电介质的设计和应用具有重要的意义。

拆分部首和笔画

《介电常数》这个词的拆分部首是「人」,符合规范的笔画正常情况下为9画。

来源和繁体

《介电常数》一词的来源比较明确,是根据其涵义构成的。其中,“介电”指的是电介质,即指物质在电场中的特性;“常数”则表示其具有恒定的特性,是一个不变的量。在繁体中,「介电常數」是对应的词语。

古时候汉字写法

古时候,写作《介电常数》的汉字的写法与现代略有不同,一般为「介電常數」。

例句

1. 介电常数是衡量材料电学特性的重要指标。

2. 对于电子学领域的研究来说,准确测定介电常数至关重要。

组词

1. 介电强度

2. 介电损耗

3. 介电材料

近义词

相对电容率

反义词

导电性

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