英語翻譯：

【化】 static permittivity

分詞翻譯：

靜的英語翻譯：

calm; quiet; still
【電】 stat

電的英語翻譯：

electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

介電常數的英語翻譯：

【化】 ***lectric constant; permittivity; relative permittivity
【醫】 ***lectric constant

專業解析

靜電介電常數（Electrostatic Dielectric Constant），通常簡稱為介電常數（Dielectric Constant）或電容率（Permittivity），是電磁學和材料科學中的一個基本物理參數，用于描述電介質材料在靜電場中存儲電能能力的物理特性。

一、術語構成與核心定義

1. 靜電（Electrostatic）：指涉及靜止電荷及其産生的恒定電場的情況，區别于時變電場。
2. 介電（Dielectric）：指非導電的絕緣材料，在電場作用下内部發生電極化現象。
3. 常數（Constant）：指在特定條件（如溫度、頻率）下，描述材料本身固有屬性的一個固定值。

   因此，靜電介電常數（ε） 定量描述了電介質材料在靜電場中減弱（或增強）該電場的能力，反映了材料内部電荷在電場作用下發生位移極化（形成電偶極矩）的難易程度。其定義為電位移矢量D 與電場強度E 的比值：

   $$ mathbf{D} = epsilon mathbf{E} $$ 在真空中，該常數稱為真空介電常數（Vacuum Permittivity），記為 ε₀，是一個基本物理常數：

   $$ epsilon_0 approx 8.854 times 10^{-12}text{F/m (法拉第/米)} $$ 對于介質材料，其介電常數通常表示為相對于真空的相對介電常數（Relative Permittivity, εᵣ）：

   $$ epsilon_r = frac{epsilon}{epsilon_0} $$ εᵣ 是一個無量綱數，數值大于或等于 1（真空為 1）。

二、物理意義與應用

1. 電場削弱效應：在相同自由電荷分布下，介質中的電場強度（E）比真空中弱 εᵣ 倍。這是因為介質極化産生的束縛電荷抵消了部分外加電場。
2. 電容增強作用：平行闆電容器中填充介電常數為 ε 的電介質後，其電容值 C 增大為真空電容 C₀ 的 εᵣ 倍：

   $$ C = epsilon_r C_0 $$ 這是電容器儲能的核心參數。

3. 材料極化能力表征：εᵣ 越大，表明材料在電場作用下發生極化的能力越強（如極性分子材料水，εᵣ ≈ 80）。
4. 電磁波傳播參數：介電常數與磁導率共同決定電磁波在介質中的傳播速度（v = c / √(εᵣμᵣ)）和阻抗。

三、典型值示例

• 真空：εᵣ = 1
• 空氣（标準條件）：εᵣ ≈ 1.0006
• 聚四氟乙烯（PTFE）：εᵣ ≈ 2.1
• 二氧化矽（SiO₂）：εᵣ ≈ 3.9
• 矽（Si）：εᵣ ≈ 11.7
• 水（20°C）：εᵣ ≈ 80.1
• 钛酸鋇锶（BST）：εᵣ 可達數百至數千（用于高容量電容器）

四、權威參考來源

1. 《電磁學》經典教材：如 David J. Griffiths 所著 Introduction to Electrodynamics (4th Edition)，系統闡述介電常數的理論基礎與數學表述 。
2. 國際标準組織（ISO）：ISO 80000-6:2008 Quantities and units — Part 6: Electromagnetism 明确定義了介電常數及其單位 。
3. 美國國家标準與技術研究院（NIST）：NIST CODATA 數據庫提供精确的真空介電常數 ε₀ 推薦值及測量方法 。
4. 材料科學手冊：如 CRC Handbook of Chemistry and Physics，收錄各種材料在特定條件下的介電常數實測數據 。
5. 工程應用參考：IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society 發布的技術報告與标準，涉及絕緣材料介電性能的測試與應用規範 。

網絡擴展解釋

靜電介電常數是描述電介質材料在靜電場中極化能力的物理量，具體可分為以下兩類：

1. 絕對靜電介電常數（εₛ）
   指電介質材料本身的介電常數，單位為法拉/米（F/m）。其物理意義是：當電容器極闆間填充該介質時，電容值相較于真空情況的放大倍數。例如，真空的絕對介電常數（ε₀）為固定值： $$ ε₀ = 8.854 times 10^{-12} , text{F/m} $$

2. 相對靜電介電常數（εᵣ）
   是絕對介電常數與真空介電常數的比值，即： $$ εᵣ = frac{εₛ}{ε₀} $$ 這一無量綱參數直接反映介質極化能力。例如，水的εᵣ約為80，表示其束縛電荷的能力是真空的80倍。

核心作用：介電常數越大，材料在電場中儲存電能的能力越強，同時對電荷的束縛力也越強。這一特性直接影響電容器的設計、高頻電路信號傳輸效率等應用。

分類

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