
【化】 ***lectric constant
interpose; mind; shell; take seriously; upright
【化】 meso-; meta-
【醫】 carapace
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
【計】 constant; constants
【化】 constant
介電常量(Dielectric Constant),又稱電容率或相對介電常數(Relative Permittivity),是描述電介質材料在外電場作用下極化能力的物理量,表征材料儲存電能的能力。其定義為電介質中某點的電位移矢量 (mathbf{D}) 與電場強度 (mathbf{E}) 的比值,即:
$$ varepsilon_r = frac{varepsilon}{varepsilon_0} $$
其中 (varepsilon) 是材料的絕對介電常數,(varepsilon_0) 是真空介電常數(約 (8.85 times 10^{-12} , text{F/m}))。介電常量是一個無量綱數,真空的介電常量為 1,其他材料的介電常量均大于 1。
極化能力
介電常量反映材料内部電荷在電場作用下發生位移(極化)的難易程度。介電常量越大,材料極化能力越強,例如水的介電常量約為 80,表明其分子極性較強。
電容增強效應
在平行闆電容器中,插入介電常量為 (varepsilon_r) 的電介質後,其電容值 (C) 會增大為真空時的 (varepsilon_r) 倍: $$ C = varepsilon_r C_0 $$ 其中 (C_0) 為真空電容值。這一特性廣泛應用于電容器設計。
電磁波傳播影響
介電常量決定電磁波在介質中的傳播速度 (v): $$ v = frac{c}{sqrt{varepsilon_r}} $$ 其中 (c) 為真空光速。高頻電路設計中需考慮材料介電常量對信號延遲的影響。
學術文獻中更傾向使用 "Relative Permittivity" 以避免與絕對介電常數混淆。
權威參考來源:
介電常量(又稱介電常數)是描述材料在外加電場作用下極化能力的物理量,通常用符號$varepsilon$表示。以下是其核心要點:
當電場作用于材料時,内部電荷發生位移(極化),削弱原電場。介電常量越大,極化能力越強,存儲電能的效果越好。電容公式體現了這一特性: $$ C = varepsilon_r cdot C_0 $$ 其中$C_0$為真空電容,$C$為填充介質後的電容。
各向異性材料(如晶體)的介電常量為張量形式,需分方向描述。此外,溫度升高可能降低部分材料的$varepsilon_r$(如離子晶體因熱運動增強削弱極化)。
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