学帮网有关介电常数~我想知道一些常见物质的相对介电常数,另外,我想自己去测定一些物质的介电常数,该如何去测定?
来源：学生作业学帮网 编辑：学帮网 时间：2024/05/05 18:19:00
有关介电常数~
我想知道一些常见物质的相对介电常数,
另外,我想自己去测定一些物质的介电常数,该如何去测定?
相对介电常数 εr (有时用κ或K表示)定义为如下比例:
εr=εs/ε0
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真空(其介电常数为1)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：
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.
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.