什么是介电常数?
介电常数又叫介质常数,介电系数或电容率,它是表示绝缘能力特性的一个系数,以字母ε表示,单位为法/米(F/m)
定义为电位移D和电场强度E之比,ε=D/Ε。电位移D的单位是库/二次方米(C/m^2)。
某种电介质的介电常数ε与真空介电常数ε0之比称为该电介质的相对介电常数εr ,εr=ε/ε0是无量纲的纯数,εr与电极化率χe的关系为εr=1+χe。
真空介电常数:ε0= 8.854187817×10^-12 F/m
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为相对介电常数(permittivity),
如果有高相对介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。
电介质经常是绝缘体。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各种金属氧化物。有些液体和气体可以作为好的电介质材料。干空气是良好的电介质,并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质,其相对介电常数约为80。
一个电容板中充入相对介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。故相对介电常数εr可以用如下方式测量:首先在其两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算
εr=Cx/C0
电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。
当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。
对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。
介电常数
1、介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数,又称诱电率,与频率相关。
2、介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数为无穷大。