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介電常數的意思、介電常數的詳細解釋

關鍵字:

介電常數的解釋

又稱“相對電容率”。表示電介質絕緣性能的一個系數。用符號ε表示。某種電介質的介電常數在數值上等于同一電容器中充滿這種電介質時的電容c和真空時的電容c0的比值,即ε=cc0。

詞語分解

網絡擴展解釋

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:

一、基本定義

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$varepsilon_0 approx 8.85 times 10^{-12} , text{F/m}$。

二、物理意義

  1. 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。

  2. 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: $$ E = frac{E_0}{varepsilon_r} $$

三、分類與特性

  1. 靜态與動态介電常數

    • 靜态(低頻):極化充分響應,介電常數較高。
    • 動态(高頻):極化無法跟上電場變化,介電常數下降。
  2. 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)。

四、典型材料示例

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

五、應用領域

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

網絡擴展解釋二

介電常數

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。

拆分部首和筆畫

《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。

來源和繁體

《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。

古時候漢字寫法

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」。

例句

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。

組詞

1. 介電強度

2. 介電損耗

3. 介電材料

近義詞

相對電容率

反義詞

導電性

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