
【計】 electric medium constant
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
【電】 ***lectric coefficient; ***lectric constant
電介質常數(英文:Dielectric Constant),也稱為電容率(Permittivity)或相對介電常數(Relative Permittivity),是描述電介質材料在外加電場作用下極化能力的物理量。其定義為:
電介質常數(εᵣ) = 材料介電常數(ε) / 真空介電常數(ε₀)
其中:
極化能力
電介質常數反映材料内部電荷(如原子、分子或離子)在電場作用下發生位移極化(電子雲偏移)或取向極化(極性分子轉向)的程度。εᵣ 值越高,材料極化能力越強,儲存電能效率越高。
電容增強效應
在平行闆電容器中,插入電介質後電容值增大為真空時的 εᵣ 倍(公式:$C = varepsilon_r C_0$)。例如,陶瓷(εᵣ ≈ 6)可使電容提升6倍。
電場削弱作用
電介質極化産生的反向電場會部分抵消外電場,導緻材料内部實際電場強度降低(公式:$E = frac{E_0}{varepsilon_r}$)。
材料類型 | 電介質常數(εᵣ) |
---|---|
真空 | 1.0 |
空氣 | ≈1.0006 |
聚四氟乙烯 | 2.0–2.1 |
二氧化矽 | 3.9 |
紙張 | 3.0–4.0 |
陶瓷(氧化鋁) | 8.0–10.0 |
水(20°C) | 80.1 |
钛酸鋇 | >1000 |
權威參考來源(建議用戶自行驗證鍊接有效性):
- 《電磁學基礎》(David K. Cheng)第3章電介質理論
- IEEE Xplore: "Dielectric Materials for Capacitor Applications" (DOI: 10.1109/TDEI.2019.008362)
- 美國國家标準與技術研究院(NIST)材料數據庫:https://materialsdata.nist.gov
- 《物理評論B》期刊:鐵電材料介電常數研究
電介質常數(又稱介電常數)是描述材料在電場中極化能力的物理量,其核心意義和要點如下:
基本定義
電介質常數($varepsilon_r$)表示物質相對于真空對電容器電容的增強能力。例如,若某材料的$varepsilon_r = 5$,則使用該材料的電容器電容是真空時的5倍。
物理意義
影響因素
主要與材料的偶極矩和極化率有關。分子極性越強或極化能力越高,介電常數越大。例如,極性分子(如乙醇)的$varepsilon_r$高于非極性分子(如石蠟)。
材料類型
電介質涵蓋氣态(如幹燥空氣$varepsilon_r approx 1$)、液态(如油類)、固态(如陶瓷、玻璃、塑料)等形态。真空本身也被視為一種特殊電介質($varepsilon_r = 1$)。
實際應用
氨苯酞胺百菌清編輯程式存儲文件參見該條殘留蛋白尿膽鹽培養基多重标記化合物二十面體物相沸騰傳熱後檔闆弧臭交叉彙編程式傑克遜氏定律柯納爾氏核黃素單位狂人力學質量買回摩革音偏側骨盆切除術起始近似七月黴素熱敷布認領人任意常數深度信息縧蟲特倫默費耳德氏線天線的頻帶寬度通孔微觀量