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有关介电常数

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-06-30

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  其中εs 是指介质的静电介电常数, 而ε0 是指真空介电常数。 这里的自由空间介电常数是由电场强度E和导电通量密度D通过麦克斯韦方程式导出. 真空下的(自由空间)介电常数ε 为ε0, 所以介电常数为1(ε0是基本量纲).

  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。

  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,使得它的行为象它有更短的波长一样。

  电学角度看,介电常数是物质集中静电通量线的程度的衡量。更精确一点讲,它是在静电场加在一个绝缘体上时存贮在其中的电能相对于线)来说的比例。这样,介电常数也成为静介电系数(permittivity, 也称诱电率)。

  相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气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:

  至于具体怎么从麦克斯韦方程导出介电常数,这里不好写,复杂物质的介电常数也很复杂,有各向异性的介电常数,以及左手媒质等等,这些在电磁学里面有研究,但是,这里一时半时和你解释不清,你需要有良好的数学基础,以及高等电磁场的基础,其中对于矢量场的知识也是必须的,介绍一本书给你看,哈灵顿的《Time-Harmonic Electromagnetic Fields》,电磁学的经典著作。

  测量介电常数的方法就是制作一个电容器,在其中填充不同的材料,测量不同的电容值,最后计算出各种材料的介电常数

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