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介電常數(shù)
當電場作用于介質時,會產生感應電荷,使電場減弱。介質中電場的衰減與原始施加電場(真空中)的比值就是相對介電常數(shù)(或介電常數(shù)),也稱為感應率,它與頻率有關。介電常數(shù)是真空中相對介電常數(shù)和絕對介電常數(shù)乘積。如果將具有高介電常數(shù)的材料置于電場中,電介質中的電場強度將顯著下降。導體的理想相對介電常數(shù)是無窮大。
根據(jù)物質的介電常數(shù),可以判斷高分子材料的極性。一般相對介電常數(shù)大于3.6的物質為極性物質;相對介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內的物質為弱極性物質;它是非極性物質,相對介電常數(shù)小于2.8。
測量方法
相對介電常數(shù)εr可以用靜電場按以下方法測量:首先,在兩極板間有真空的情況下,測試電容器的電容C0。然后,通過使用電容器極板之間的相同距離,但是在極板之間添加電介質,來測量電容Cx。那么相對介電常數(shù)可以通過下面的公式計算
εr=Cx/C0
在標準大氣壓下,不含二氧化碳的干燥空氣的相對介電常數(shù)ε r為1.00053。因此,當在空氣中使用這種電極配置的電容Ca代替C0來測量相對介電常數(shù)εr時,有足夠的精度。對于時變電磁場,物質的介電常數(shù)與頻率有關,通常稱為介電系數(shù)。
介電常數(shù)的定義
“介電常數(shù)”(絕對介電常數(shù)ε)的定義:
當電容器極板填充有電介質時,
電容增加的倍數(shù)稱為電介質的介電常數(shù),用ε表示。
并明確其單位為F. M-1(定義)。
介電常數(shù)的單位是什么?
介電常數(shù)又稱介電常數(shù)、介電系數(shù)或介電常數(shù),是代表絕緣容量特性的系數(shù),用字母ε表示,單位為F/m。
它是電位移和電場強度之間的比例常數(shù)。這個常數(shù)在自由空間(真空)中是8.85×10法拉第/米(F/m)的-12次方。在其他材料中,介電系數(shù)可能相差很大,往往比真空中的值大得多,其符號為eo。
在工程應用中,介電常數(shù)往往以相對介電常數(shù)的形式表示,而不是絕對值。如果eo表示自由空間的介電系數(shù)(8.85×10的-12次方F/m),E是材料中的介電系數(shù),那么這種材料的相對介電系數(shù)(也叫介電常數(shù))由下式給出:ε 1 = ε/ε o = ε× 1.13× 10的11次方。
許多不同物質的介電常數(shù)都大于1。這些物質通常被稱為絕緣材料或絕緣體。常用的絕緣體包括玻璃、紙、云母、各種陶瓷、聚乙烯和特定的金屬氧化物。絕緣體用于交流。泡沫由聚苯乙烯2.2.6與聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等樹脂制成。介電常數(shù)可分為相對介電常數(shù)和有效介電常數(shù)。通常我們說的介電常數(shù)是相對介電常數(shù),硅的相對介電常數(shù)是11.9。(AC),聲波(AF)和無線電波(RF)的電容器和傳輸線。
當電容器板填充有介電常數(shù)為ε的材料時,電容會增大ε倍。
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