
介電常數(又稱電容率)是描述材料在電場中極化能力的物理量,反映了材料削弱外部電場的能力。以下是詳細解釋:
介電常數通常用符號$varepsilon$表示,其相對值$varepsilon_r$定義為材料介電常數與真空介電常數$varepsilon_0$的比值: $$ varepsilon_r = frac{varepsilon}{varepsilon_0} $$ 其中真空介電常數$varepsilon_0 approx 8.85 times 10^{-12} , text{F/m}$。
極化效應
當電場作用于材料時,内部電荷(電子/原子核)發生微小位移,形成電偶極矩,這種現象稱為電極化。介電常數越大,材料極化能力越強,儲存電能的效果越好。
電場削弱作用
極化産生的反向電場會部分抵消原電場,導緻材料内部實際電場強度$E$小于外部電場$E_0$,關系為:
$$
E = frac{E_0}{varepsilon_r}
$$
靜态與動态介電常數
溫度依賴性
溫度升高可能增強分子熱運動,降低極化能力(如水在高溫時$varepsilon_r$減小)。
材料 | 相對介電常數($varepsilon_r$) |
---|---|
真空 | 1 |
空氣 | ≈1.0006 |
聚乙烯 | 2.2~2.4 |
玻璃 | 4~10 |
钛酸鋇陶瓷 | 1000~12000 |
電容器設計
高$varepsilon_r$材料可大幅提升電容值(公式:$C = varepsilon_r varepsilon_0 A/d$),例如陶瓷電容器。
電磁波調控
介電常數影響電磁波傳播速度($v = 1/sqrt{mu varepsilon}$),在光纖通信、天線設計中至關重要。
絕緣材料選擇
電力設備中需根據介電常數匹配絕緣介質,防止電場集中導緻擊穿。
介電常數,又稱相對介電常數或相對電容率,是指物質在電場中儲存電能的能力與真空中儲存電能的能力的比值。簡單來說,它是用來描述物質對電場強度的響應能力的物理量。介電常數是材料電學性質的重要參數,對于電介質的設計和應用具有重要的意義。
《介電常數》這個詞的拆分部首是「人」,符合規範的筆畫正常情況下為9畫。
《介電常數》一詞的來源比較明确,是根據其涵義構成的。其中,“介電”指的是電介質,即指物質在電場中的特性;“常數”則表示其具有恒定的特性,是一個不變的量。在繁體中,「介電常數」是對應的詞語。
古時候,寫作《介電常數》的漢字的寫法與現代略有不同,一般為「介電常數」。
1. 介電常數是衡量材料電學特性的重要指标。
2. 對于電子學領域的研究來說,準确測定介電常數至關重要。
1. 介電強度
2. 介電損耗
3. 介電材料
相對電容率
導電性
【别人正在浏覽】