電介質複常數英文解釋翻譯、電介質複常數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 complex ***lectric constants
分詞翻譯:
電介質的英語翻譯:
【化】 ***lectric
【醫】 ***lectric
複的英語翻譯:
again; answer; compound; duplicate; resume; turn over
【醫】 amb-; ambi-; ambo-; re-
常數的英語翻譯:
constant; invariable
【計】 C
【化】 constant
【醫】 constant
【經】 constant
專業解析
電介質複常數(Complex Permittivity)是電磁學和材料科學中描述介質極化與能量損耗的核心參數。其定義為複數形式的介電常數,數學表達式為:
$$
varepsilon = varepsilon' - jvarepsilon''
$$
其中實部$varepsilon'$代表介質的極化能力,虛部$varepsilon''$表征介質在交變電場中的能量損耗。
物理意義與組成
- 實部($varepsilon'$):反映介質存儲電場能量的能力,與原子或分子的極化響應直接相關。真空介電常數為$varepsilon_0 = 8.85 times 10^{-12} , text{F/m}$,實際材料的$varepsilon'$通常以相對介電常數$varepsilon_r = varepsilon'/varepsilon_0$表示。
- 虛部($varepsilon''$):描述介質因電導、偶極子摩擦等機制導緻的能量耗散,與介質損耗角正切$tandelta = varepsilon''/varepsilon'$成正比。
應用領域
- 微波工程:用于設計低損耗的射頻器件(如濾波器、天線基闆)。
- 材料科學:通過複常數分析納米複合材料、鐵電體的介電響應特性。
權威參考來源
經典教材《Electromagnetic Waves and Antennas》(S. J. Orfanidis)及國際标準IEEE Std 112™-2017均對複常數的測量與建模方法進行了系統闡述。
網絡擴展解釋
電介質複常數(Complex Permittivity)是描述材料在外加電場作用下極化與能量損耗特性的複數參數。其核心意義在于同時反映材料的儲能能力和損耗特性,廣泛應用于電磁場分析、材料科學和微波工程等領域。
1. 定義與組成
電介質複常數通常表示為:
$$varepsilon = varepsilon' - jvarepsilon''$$
- 實部($varepsilon'$):稱為介電常數,表征材料存儲電能的能力。
- 虛部($varepsilon''$):稱為損耗因子,反映電能轉化為熱能的損耗程度。
部分領域可能采用 $varepsilon = varepsilon' + jvarepsilon''$ 的符號約定,取決于時間諧波相位假設(如 $e^{jomega t}$ 或 $e^{-iomega t}$)。
2. 物理意義
- 儲能能力:實部 $varepsilon'$ 越大,材料在電場中儲存的極化電荷越多。
- 能量損耗:虛部 $varepsilon''$ 由兩種機制導緻:
- 歐姆損耗:材料電導率($sigma$)引起的焦耳熱,此時 $varepsilon'' = frac{sigma}{omega varepsilon_0}$。
- 極化弛豫:如偶極子轉向極化滞後于電場變化,常見于高頻交變場。
3. 頻率依賴性
複介電常數隨頻率變化(介電色散):
- 低頻:$varepsilon'$ 較高,$varepsilon''$ 較小(極化完全響應)。
- 共振頻率:$varepsilon''$ 達到峰值(極化滞後最顯著),$varepsilon'$ 陡變(如德拜弛豫模型)。
- 高頻:$varepsilon'$ 趨近于真空介電常數 $varepsilon_0$,$varepsilon''$ 下降。
4. 應用場景
- 電容器設計:通過 $varepsilon'$ 優化電容值,通過 $varepsilon''$ 評估發熱損耗。
- 微波工程:分析電磁波在介質中的傳播衰減(如雷達吸波材料)。
- 材料表征:通過頻域測量(介電譜)研究材料微觀結構。
相關參數
- 損耗角正切:$tan delta = frac{varepsilon''}{varepsilon'}$,量化材料損耗效率。
- 電導率關聯:$varepsilon''$ 與電導率 $sigma$ 滿足 $sigma = omega varepsilon_0 varepsilon''$(對歐姆損耗主導的情況)。
若需更深入的理論推導(如德拜方程或Kramers-Kronig關系),可進一步探讨。
分類
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