介電常數(shù)
當(dāng)電場作用于介質(zhì)時(shí),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷,使電場減弱。介質(zhì)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(yīng)率,它與頻率有關(guān)。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(zhì)中的電場強(qiáng)度將顯著下降。導(dǎo)體的理想相對介電常數(shù)是無窮大。
根據(jù)物質(zhì)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(zhì)為極性物質(zhì);相對介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì);它是非極性物質(zhì),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(zhì),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(jì)算
εr=Cx/C0
在標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(shí),有足夠的精度。對于時(shí)變電磁場,物質(zhì)的介電常數(shù)與頻率有關(guān),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(dāng)電容器極板填充有電介質(zhì)時(shí),
電容增加的倍數(shù)稱為電介質(zhì)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(qiáng)度之間的比例常數(shù)。這個(gè)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(hào)為eo。
在工程應(yīng)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(zhì)的介電常數(shù)都大于1。這些物質(zhì)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(dāng)電容器板填充有介電常數(shù)為ε的材料時(shí),電容會(huì)增大ε倍。