作业帮什么是电介质?介电常数的意义是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/18 14:52:06
什么是电介质?介电常数的意义是什么?
什么是电介质?介电常数的意义是什么?
什么是电介质?介电常数的意义是什么?
电介质
电介质 ：
diàn jiè zhì
不导电的物质,如空气、玻璃、云母片、胶木等.
电介质包括气态、液态和固态等范围广泛的物质.固态电介质包括晶态电介质和非晶态电介质两大类,后者包括玻璃、树脂和高分子聚合物等,是良好的绝缘材料.凡在外电场作用下产生宏观上不等于零的电偶极矩,因而形成宏观束缚电荷的现象称为电极化,能产生电极化现象的物质统称为电介质.电介质的电阻率一般都很高,被称为绝缘体.有些电介质的电阻率并不很高,不能称为绝缘体,但由于能发生极化过程,也归入电介质.通常情形下电介质中的正、负电荷互相抵消,宏观上不表现出电性,但在外电场作用下可产生如下3种类型的变化：①原子核外的电子云分布 产生畸变,从而产生不等于零的电偶极矩,称为畸变极化；②原来正、负电中心重合的分子,在外电场作用下正、负电中心彼此分离,称为位移极化；③具有固有电偶极矩的分子原来的取向是混乱的,宏观上电偶极矩总和等于零,在外电场作用下,各个电偶极子趋向于一致的排列,从而宏观电偶极矩不等于零,称为转向极化.
介电常数
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(permeablity),又称诱电率.
如果有高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.
常用电介质的介电常数(瓷器,云母,玻璃,塑料等)见于
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.
一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε倍.
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.
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
εr=Cx/C0
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
附常见溶剂的介电常数
H2O (水) 78.5
HCOOH (甲酸) 58.5
HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲酰胺)36.7
CH3OH (甲醇) 32.7
C2H5OH (乙醇) 24.5
CH3COCH3 (丙酮) 20.7
n-C6H13OH （正己醇）13.3
CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15
C6H6 (苯) 2.28
CCl4 (四氯化碳) 2.24
n-C6H14 （正己烷）1.88