介电常数
介电强度和介电常数
介电强度和介电常数
介电强度和介电常数是电学中的重要概念,它们在电场中的行为以及材料性质的研究中都扮演着至关重要的角色。本文将从概念解释、应用举例等方面,生动地介绍介电强度和介电常数,旨在为读者提供全面且具有指导意义的知识。
首先,介电强度是介电材料在电场中的响应能力的度量。它代表了单位电场下介质所能储存的电能。介电强度可以用下式表示:D=εE
其中,D是介电强度,ε是介电常数,E是电场强度。从式子中可以看出,介电强度与电场强度成正比,而介电常数则是介电强度和电场强度之比。
其次,介电常数是介质相对于真空的电容量大小。它是介质在电场中的响应能力与真空的相对比值。介电常数可以通过以下公式表示:
ε=ε0*εr
其中,ε是介电常数,ε0是真空中的介电常数(常数值),εr 是相对介电常数。
介电常数的大小与介质的特性有关。对于不同的介质,其介电常数的数值不同,代表着介质对电场的响应能力。例如,对于真空而言,其介电常数为ε0=8.854x10^-12F/m,这意味着真空的电场
强度和介电强度之间的比值为1。而对于一些常见的介质,如玻璃、空气、水等,它们的相对介电常数介于1和100之间。
介电常数的重要性体现在它对电容器的性能有着直接影响。电容器的电容量是通过介电常数来决定的,电场强度越大,介质对电荷的响应能力越强,电容量也会越大。因此,在设计和选择电容器时,需要根据实际需求考虑材料的介电常数。
此外,介电强度和介电常数还与介质的极化现象密切相关。当介质处于电场中时,其分子或原子会发生极化,即电荷的重新分布,导致正负电荷的分离。通过介电强度和介电常数的概念,我们可以更好地理解并描述这一过程,并可以预测材料在电场中的行为。
常见金属相对介电常数
常见金属相对介电常数
引言:
金属是一类具有良好导电性能的物质,其导电性能与其电子结构密切相关。除了导电性能外,金属还具有相对介电常数这一重要物理性质。相对介电常数是描述物质在电场中的响应能力的一个参数,反映了物质对电场的吸收和反射能力。本文将介绍常见金属的相对介电常数。
1. 铜
铜是一种常见的导电金属,具有良好的导电性能和热传导性能。铜的相对介电常数约为1,非常接近真空的相对介电常数。这意味着铜在电场中对电磁波的传播几乎没有影响,可以将电磁波视为在铜中传播时保持其原有特性不变。
2. 铝
铝也是一种常见的导电金属,广泛应用于电力传输和电子器件中。铝的相对介电常数约为1.5,略高于铜的相对介电常数。这意味着铝在电场中对电磁波的传播会有一定的影响,但影响较小。
3. 铁
铁是一种具有良好导电性能的金属,广泛应用于各种结构材料和电子器件中。铁的相对介电常数约为10,相对于铜和铝而言,铁在电场中对电磁波的传播会产生更大的影响。这是由于铁的电子结构和
晶格结构的特殊性质所导致的。
4. 锌
锌是一种常见的金属,具有良好的导电性能和抗腐蚀性能,广泛应用于镀锌和合金制备中。锌的相对介电常数约为4,略高于铝的相对介电常数。这意味着锌在电场中对电磁波的传播会有一定的影响,但影响相对较小。
5. 镍
镍是一种具有良好导电性能和磁性的金属,广泛应用于合金制备和电子器件中。镍的相对介电常数约为3,介于铝和锌之间。镍在电场中对电磁波的传播会产生一定的影响,但影响相对较小。
6. 银
银是一种优良的导电金属,具有最佳的导电性能,广泛应用于电子器件和导电材料中。银的相对介电常数约为2.5,介于铝和铁之间。银在电场中对电磁波的传播会产生一定的影响,但相对较小。
(完整版)介电常数
(完整版)介电常数⼀些溶剂的介电常数
介电常数(Dielectric constants)
表1列出常见⽓体在20℃,101 325 Pa条件下的介电常识(ε)。
数据中的有效数字表⽰测试精度,其中Ar,H2,He,N2,O2,CO2等被推荐为参⽐数据,其精度为百万分之⼀或更⾼。
1 ⽓体的介电常数(Dielectric constants of gases)
表1 ⽓体的介电常数
Table 1 Dielectric constants of gases
2 饱和⽔蒸⽓的介电常数(Dielectric constants of saturated water vapor)表2给出不同温度下的液态⽔成平衡的⽔蒸⽓的介电常数。
表2 饱和⽔蒸⽓的介电常数
Table 2 Dielectric constants of saturated water vapor
3 液体的介电常数(Dielectric constants of liquid)
表3给出常见液体在指定温度下的介电常数(ε),测试压⼒为101325Pa。
加*表⽰测试压⼒为液体的饱和蒸⽓压(该温度下其饱和蒸⽓压⼤于101325Pa)。表3 液体的介电常数
Table3 Dielectric constants of liquid
3 2.58 He 氦-269 1.408
I2 碘118 11.1 NH3 氨-77 25 N2氮-195 1.433 N2H4 肼20 52.9 N2O ⼀氧化⼆氮0 1.61
114.9 CH2Br2 ⼆溴甲烷10 7.77 CH2Cl2⼆氯甲烷20 9.08 CH2I2⼆碘甲烷25 5.32 CH2O2甲酸16 58.5 CH3Br 溴甲烷0 9.82 CH3Cl 氯甲烷-20 *12.6 CH3I 碘甲烷20 7.00
介电常数
四、 极化的基本形式 在陶瓷介质中必定存在着多种形 式的极化机构,且不同频率,不同 温度条件下极化形式也不同。 参加极化的基本质点是电子和离 子。两种质点参与极化的基本形式 也是两种:
22
第一种是位移式极化:瞬时完成, 是完全弹性的,不消耗能量,不使 介质发热的极化,包括电子位移极 化和离子位移极化。 第二种称松弛式极化:完成这种 极化需要一定的时间,并且是非弹 性的,消耗一定能量,使介质发热, 包括离子松弛极化和电子松弛极化。
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离子间作用力强,相同外电场使离 子产生位移困难; 离子间作用力弱,相同外电场使离 子产生位移容易。 离子位移极化所需的时间10-12 10-13秒。
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外电场频率>1013赫兹时,时间 <10-13秒,离子位移极化来不及完成, 不再产生离子位移极化,而产生电 子位移极化。(极化时间10-14 10-15秒)
电子松弛极化是一个不可逆过程, 与外电场频率有关。 电子松弛极化时间:10-210-9 秒。 外ห้องสมุดไป่ตู้场频率高于10-9 秒时,电子 松弛极化不存在。
45
(5)空间电荷与界面极化 任何材料内部总是存在不均匀性。 空间电荷指的是陶瓷体内的电荷, 也叫容积电荷。由构成陶瓷体内部的 正负离子所带,更重要是指在陶瓷体 内部电子不平衡,根本原因是在内部 电荷分布不平衡,空间电荷的形成有 以下几种情况:
介电常数
3
从上图可知,由于介质极化,在介 质邻近电极的表面层,出现了束缚在介质 上的电荷(束缚电荷),该电荷与电极上的 电荷符号相反,在介质中建立了与原电场 E方向相反的电场E’ 。E’有使原电场减小 的趋势。为使原电场E保持不变,电源必 须供给极板更多的电荷。Q与Q0的比值, 我们称为介质的介电常数。可表示为:
电子松弛极化时间:10-210-9秒。 外电场频率高于10-9秒时,电子 松弛极化不存在。
45
(5)空间电荷与界面极化 任何材料内部总是存在不均匀性。 空间电荷指的是陶瓷体内的电荷,
也叫容积电荷。由构成陶瓷体内部的 正负离子所带,更重要是指在陶瓷体 内部电子不平衡,根本原因是在内部 电荷分布不平衡,空间电荷的形成有 以下几种情况:
近移动。 离子松弛极化,离子是从一个
平衡位置运动到另一个新的平衡 位置。
34
离子松弛极化可用下述过程描 述,若在某缺陷附近有两个平衡 位置1及2,中间隔有势垒u(下图 a),当离子热运动能超过势垒高 度u时,离子就从1迁移至2,反之, 离子也可以从2迁移至1.在一定 温度下离子迁移的几率与势垒u有 关。
大多数陶瓷介质的基本质点是离 子。离子由原子核和电子组成。在没 有外电场作用时,离子正负电荷中心 重合。在外电场作用下,核外电子云 发生偏转,电子云中心与原子核中心 产生一定位移,正负电荷中心分离, 产生偶极矩,称为电子位移极化。
介电常数
介电常数
介电常数(Dielectric constants)
表1列出常见气体在20℃,101 325 Pa条件下的介电常识(ε)。
数据中的有效数字表示测试精度,其中Ar,H2,He,N2,O2,CO2等被推荐为参比数据,其精度为百万分之一或更高。
1 气体的介电常数(Dielectric constants of gases)
表1 气体的介电常数
Table 1 Dielectric constants of gases
化学式Chemical formula
名称
Denomination
ε(不含碳物质)
空气(干基,无
CO2)
1.0005364
Ar 氩 1.0005172 BF3 三氟化硼 1.0011
HBr 溴化氢 1.00279 HCl 氯化氢 1.00390 HI 碘化氢 1.00214 H2 氢 1.0002538 H2S 硫化氢 1.00344 He 氦 1.0000650 Kr 氪 1.00078 NF3 三氟化氮 1.0013 NH3 氨 1.00622 NO 一氧化氮 1.00060 N2 氮 1.0005480 N2O 一氧化二氮 1.00104 Ne 氖 1.00013 O2 氧 1.0004947 O3 臭氧 1.0017 SF6 六氟化硫 1.00200 SO2 二氧化硫 1.00825 XE 氙 1.00126
(含碳物质)
CF4 四氟甲烷 1.00121 CO 一氧化碳 1.00262
CO2 二氧化碳 1.000922 CH3Br 溴代甲烷 1.01028 CH3Cl 氯代甲烷 1.01080 CH3F 氟代甲烷 1.00973 CH3I 碘代甲烷 1.00914
介电常数公式
介电常数公式
介电常数(简称介电率,Dielectric constant或介电率常数)是指物体在有容量的电容器中的两个电极之间的电压和电容量的比值所表示的电介质的电介性能,即物体所具有的电介性。它表示该物体的电容量是空气中的电容量的几倍,也称为电容器的容量比。用公式表示为:介电常数=电容量C/空气电容量C_0。
一般来说,介电常数是指某种电介质,在特定温度和频率条件下,电场中可能产生介电容量的尺度,介电常数值越大,说明该介电质可以更好地将电能转化为介电能,可以更好地存储电能。
介电常数概念
介电常数概念
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
( permittivity)又称诱电率,与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数为无穷大。
根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常,相对介电常数大于3.6的物质为极性物质;相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;相对介电常数小于2.8为非极性物质。
1.又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,常用ε表示。它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。空气和CS2的ε值分别为1.0006和
2.6左右,而水的ε值较大,10℃时为8
3.83。
2.介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。介电常数随分子偶极矩和可极化性的增大而增大。在化学中,介电常数是溶剂的一个重要性质,它表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力。介电常数大的溶剂,
有较大隔开离子的能力,同时也具有较强的溶剂化能力。介电常数用ε表示,一些常用溶剂的介电常数见下表:
"介电常数" 在学术文献中的解释:
1.介电常数是指物质保持电荷的能力,损耗因数是指由于物质的分散程度使能量损失的大小。理想的物质的两项参数值较小。
介电常数与频率变化的关系其介质常数具有复数形式,实数部分称为介电常数,虚数部分称为损耗因子。通常用损耗角的正切值tanθ(损耗因子与介电常数之比)来表示材料与微波的耦合能力,损耗正切值越大,材料与微波的耦合能力就越强。
介电常数的物理意义
介电常数的物理意义
介电常数是一个物理量,用来描述某种物质电磁环境的性质。它是一种定义,描述物
质表面单位面积上分布的电荷受到电场影响时,每平方米受到的电动势能影响的大小:它
是一种度量,用来描述电气能量在物质内部如何流动及模拟如何发生。介电常数是一个重
要的物理量,在研究、分析和设计电子系统中都扮演着十分重要的作用。
介电常数的物理意义是指物体的内部有一种内部介质,叫“电介质”,它是由电信号(如电流)展示自身介质的能力,而介电常数是用来描述这种内部介质的。这是因为介质
具有一种特殊的性质,叫介电性,它可以承受介质内沿着介电层方向发生和传播的电压。
介电常数描述了电场与介质结合在一起,介电层边界上发生的瞬时性变化,也描述了介质
能够导电电流的能力程度。
介电介质是指电场与物质的紧密联系,它的本质就是物质中所存在的电子和电离子的
充分可控聚集。它们在物体内部神经系统中形成一个网络,以实现可靠的传输,外界电场
它也可以参与,传导电流、促进热量传导等。而介电常数就是用来描述物质内部紧密联系
的指标,它可以描述物质内发生的各种电磁现象,也可以度量物质能够在整个系统中传播
电信号的能力程度。
介电常数也被称为物质的“电感度”,这是因为物质的电流能力与其介电常数的大小
成正比。例如,某种物质的介电常数高时,它对电场的反应更强,电气能量在这种物质内
传播的能力也更强,也就意味着它对电信号的反应更强,能够吸收更多的电气能量。反之,介电常数较低时,该物质的电路性能就差,对外界电场的反应也较弱。
总之,介电常数描述了物质电磁环境的性质,它体现了物质内部电离子及其传播电信
介电常数
介电常数
一、介电常数的基本简介
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,在相同的原电场中真空中的电场与某一介质中的电场的比值即为相对介电常数(permittivity),又称相对电容率,以εr表示。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。介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0为真空绝对介电常数,ε0=8.85*e-12,F/m。
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。
二、介电常熟的解释
“介电常数”在工具书中的解释
1.又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,常用ε表示。它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。相对介电常数愈小绝缘性愈好。空气和CS2的ε值分别为1.0006和2.6左右,而水的ε值特别大,10℃时为 83.83,与温度有关。
2.介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。介电常数随分子偶极矩和可极化性的增大而增大。在化学中,介电常数是溶剂的一个重要性质,它表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力。介电常数大的溶剂,有较大隔开离子的能力,同时也具有较强的溶剂化能力。介电常数用ε表示。
“介电常数”在学术文献中的解释
1.介电常数是指物质保持电荷的能力,损耗因数是指由于物质的分散程度使能量损失的大小。理想的物质的两项参数值较小。k
介电常数
介电常数
在电磁学裏,介电质响应外电场的施加而电极化的衡量,称为电容率。在非真空中由于介电质被电极化,在物质内部的总电场会减小;电容率关系到介电质传输(或容许)电场的能力。电容率衡量电场怎样影响介电质,怎样被介电质影响。电容率又称为“绝对电容率”,或称为“介电常数”。采用国际单位制,电容率的测量单位是法拉/米(Farad/meter,F/m)。真空的电容率,称为真空电容率,或“真空介电常数”,标记为,标准值为F/m 或A2s4
kg-1m−3 。
1基本简介
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,在相同的原电场中真空中的电场与某一
介质中的电场的比值即为相对介电常数(permittivity),又称相对电容率,以εr表示。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。介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0为真空绝对介电常数,
ε0=8.85*e-12,F/m。
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。
2测量方法
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真空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测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算
εr=Cx/C0
在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=1.00053.因此,用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时,也有足够的准确度。(参考GB/T 1409-2006)
介电常数
介电常数
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,介质中电场与原外加电场(真空中)的比值即为相对介电常数(permittivity,不规范称dielectric constant),又称诱电率,与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降,理想导体内部由于静电屏蔽场强总为零,故其介电常数为无穷。
介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0为真空绝对介电常数,ε0=8.85*10^(-12)F/m。需要强调的是,一种材料的介电常数值与测试的频率密切相关。
一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大εr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。
根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常,介电常数大于3.6的物质为极性物质;介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;介电常数小于2.8为非极性物质。
测量方法
相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空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测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算
εr=Cx/C0
在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=1.00053.因此,用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时,也有足够的准确度。(参考GB/T 1409-2006)
介电常数
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(permittivity),又称诱电率,与频率相关。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。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。
介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降,理想导体内部由于静电屏蔽场强总为零,故其介电常数为无穷。
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。
真空介电常数:ε0=8.854187817×10-12F/m。ε0和真空磁导率μ0以及电磁波在真空传播速率c之间的关系为。真空平行板电容器的电容为,若取S为
单位面积,d为单位距离,则C=ε0,真空电容率的名称即源于此。
介电常数(dk, ε,er)
介电常数(dk, ε,er)
介电常数(又称相对电容率、相对电位能系数)是描述电介质储存电
荷能力的物理量,符号通常用ε或er表示。它是空气或真空与某一
介电体之间电容率的比值,即介电体的相对电容率。
介电常数是介电体在电场中的响应性质,也可以视作介电体中电场能
量储存的能力。常见的介电体如氧化物、塑料等,在存在电场时,它
们的原子、分子在电场作用下重新排列,形成极化,使介电体表现出
不同的电性质。
介电常数是指材料在储存电场时的能力相对于真空的比值。真空的介
电常数为 1. 比如,电容器中两个极板之间的空气介电常数为 1.0005,而介电常数为400的二氧化钛的储电能力则为真空的400倍。
介电常数决定了在给定电场强度下的电容器的电容值。常见的介电常
数包括2.2(玻璃)、4.2(硬质橡胶)、8.854(真空或空气)等。
介电常数在电子学、材料科学、通信和电气工程等领域中具有重要应用,对于研究介电体的电学特性以及电容器的设计和性能评估是至关
重要的。
介电常数
介电常数
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(F/m)
定义为电位移D和电场强度E之比,ε=D/Ε。电位移D的单位是库/二次方米(C
/m^2)。
某种电介质的介电常数ε与真空介电常数ε0之比称为该电介质的相对介电常数εr,εr=ε/ε0是无量纲的纯数,εr与电极化率χe的关系为εr=1+χe。
真空介电常数:ε0= ×10^-12 F/m
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相对介电常数(permittivity),
如果有高相对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。
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。
一个电容板中充入相对介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。故相对介电常数εr可以用如下方式测量:首先在其两块极板之间为真空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
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。
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:介电常数(ε)、相对介电常数εr、真空介电常数(ε0)
前言知识:
电介质和导体的区别:
电介质是以感应而并非以传导的方式传递电场的作用和影响,在电介质中起到主要作用的束缚电荷,在电场的作用下,它们以正、负电荷重心分离或取向的电极化方式做出响应。
在静电场中,电介质内部可以存在电场,这是电介质与导体的基本区别。
区别绝缘体和导体之间的划分,绝缘体和导体的划分与电介质和导体划分的标准不是一个范畴,绝缘体和导体区分主要是由导电性来区分的,如电阻率的大小区分,区分这两个没有意义;
电介质极化:
电介质极化的微观机理有四种:
1、电子位移极化。在电场作用下,组成介质的原子(或离子)中的电子云发生畸变,从而产生感应电距;
2、离子位移极化。在电场作用下,组成介质的正负离子发生相对位移,从而产生感应电距;
3、取向极化。介质的分子(或原胞)具有固有电距,在外电场作用下,电距沿外场定向排列,从而在介质中产生宏观电距;
4、空间电荷(或面间)极化。在非均匀介质中,空间电荷在外电场作用下发生移动,而在边界区域聚集,从而产生感应电距。
真空介电常数
真空介电常量(绝对介电常数),又称为真空电容率,或称电常数,是一个常见的电磁学物理常数,符号为ε0。在国际单位制里,真空介电常量的数值为:
ε0=8. 854187817×10-12F/ m(近似值)
其中ε0=1/(4πk)
静电力常量(库仑常数)表示真空中两个电荷量均为1C 的点电荷,它们相距1m时,它们之间的作用力的大小为8.987551×10^9 N 。静电力常量是一个无误差常数,既不是库仑通过扭秤测出来的,也不是后人通过库仑扭秤测出来的,而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的,k=8.987551×10^9 N·m^2 /C^2
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一些溶剂的介电常数
介电常数(Dielectric constants)
表1列出常见气体在20℃,101 325 Pa条件下的介电常识(ε)。
数据中的有效数字表示测试精度,其中Ar,H2,He,N2,O2,CO2等被推荐为参比数据,其精度为百万分之一或更高。
1 气体的介电常数(Dielectric constants of gases)
表1 气体的介电常数
Table 1 Dielectric constants of gases
2 饱和水蒸气的介电常数(Dielectric constants of saturated water vapor)
表2给出不同温度下的液态水成平衡的水蒸气的介电常数。
表2 饱和水蒸气的介电常数
Table 2 Dielectric constants of saturated water vapor
3 液体的介电常数(Dielectric constants of liquid)
表3给出常见液体在指定温度下的介电常数(ε),测试压力为101325Pa。
加*表示测试压力为液体的饱和蒸气压(该温度下其饱和蒸气压大于101325Pa)。
表3 液体的介电常数
Table3 Dielectric constants of liquid
3 2.58 He 氦-269 1.408
I2 碘118 11.1 NH3 氨-77 25 N2氮-195 1.433 N2H4 肼20 52.9 N2O 一氧化二氮0 1.61
114.9 CH2Br2 二溴甲烷10 7.77 CH2Cl2二氯甲烷20 9.08 CH2I2二碘甲烷25 5.32 CH2O2甲酸16 58.5 CH3Br 溴甲烷0 9.82 CH3Cl 氯甲烷-20 *12.6 CH3I 碘甲烷20 7.00
242
C2H4Cl21,1-二氯乙烷18 10.0 C2H4Cl21,2-二氯乙烷25 10.37 C2H4O 乙醛20 21.1 C2H4O 环氧乙烷-1 13.9 C2H4O2乙酸20 6.15 C2H4O2甲酸甲酯20 8.5 C2H5Br 溴乙烷20 9.39 C2H5CI 氯乙烷0 12.25
36
C3H6O 丙醛17 18.5 C3H6O2 甲酸乙酯25 7.16 C3H6O2乙酸甲脂25 6.68 C3H6O2丙酸40 3.30 C3H6O3 乳酸18 22 C3H7Br 1-溴丙烷25 8.09 C3H7Br 2-溴丙烷25 9.46 C3H7Cl 1-氯丙烷20 7.7 C3H7I 1-碘丙烷20 7.00
410
C4H10O 2-丁醇25 15.8 C4H10O 2-甲基-2-丙醇30 10.9 C4H10O2-甲基-1-丙醇25 17.7 C4H10O 二乙基醚20 4.335 C4H10O2 1,4丁二醇30 30.2 C4H11S 1-丁硫醇25 4.95 C4H11S2过硫化二乙基25 5.72 C4H11N 丁胺21 5.3 C4H11N 异丁胺21 4.4 C4H11N 二乙基胺22 3.6 C5feO5五羰基铁20 2.60
511
C5H11Cl 1-氯戊烷11 6.6 C5H11Cl 1-氯-3-甲基丁烷20 6.05 C5H11I 1-碘戊烷20 5.81 C5H11N 哌啶22 5.8 C5H12戊烷20 1.844 C5H12异戊烷20 1.843 C5H12O 1-戊醇25 13.9 C5H12O 2-甲基-2-丁醇25 5.82 C5H12O 3-甲基-1-丁醇25 14.7 C5H12S 1-戊硫醇25 4.55 C5H13N 戊胺22 4.5 C6H4ClNO2o-氯硝基苯50 37.7
610
C6H10O 环己酮20 18.6 C6H10O 异亚丙基丙酮0 15.6 C6H10O 乙酰乙酸乙酯22 15.7 C6H10O 丙酸酐16 18.3 C6H10O 草酸二乙酯21 8.1 C6H11Cl 氯代环己烷25 7.6 C6H12环己烷25 2.016 C6H12甲基环戊烷20 1.985 C6H12乙基环丁烷20 1.965 C6H12O 环己醇25 15.0 C6H12O 2-己酮14 14.6 C6H12O 4-甲基-2-丁酮20 13.1 C6H12O 3,3-二甲基-2-丁酮14 13.1
614
C6H15N 二丙基胺21 2.9 C6H18Osi2六甲基二硅氧烷20 2.17 C7H5ClO 苯甲酰氯20 23 C7H6N 苄腈25 25.20 C7H6Cl22,4-二氯甲苯20 6.9 C7H6O 苯甲醛20 17.8 C7H7O 水杨醛30 17.1 C7H7Br p-溴甲苯58 5.49 C7H7Cl o-氯甲苯20 4.45 C7H7Cl m-氯甲苯20 5.55 C7H7Cl o-氯甲苯20 6.08 C7H7Cl 苄基氯13 7.0 C7H7F o-氟甲苯30 4.22 C7H7F m-氟甲苯30 5.42
714
C7H141-庚烯20 2.05 C7H14O 2-庚酮20 11.95 C7H14O2乙酸戊酯20 4.75 C7H14O2乙酸异戊酯30 4.63 C7H14O2戊酸乙酯18 4.71 C7H14O2丁酸乙酯20 4.3 C7H14O2庚酸71 2.59 C7H15Br 1-溴庚烷25 5.33 C7H15Cl 1-氯庚烷22 5.48 C7H16庚烷20 1.924 C7H162-甲基已烷20 1.919 C7H163-甲基已烷20 1.927 C7H162,2-二甲基戊烷20 1.912 C7H162,3-二甲基戊烷20 1.939 C7H162,4-二甲基戊烷20 1.914
811
C8H11N N-乙基苯胺20 5.76 C8H14O3丁酸酐20 12.9 C8H16O2辛酸20 2.45 C8H16O2丁酸异丁酯20 4.1 C8H16O2丙酸异戊酯20 4.2 C8H17Br 1-溴辛烷25 5.00 C8H17Cl 1-氯辛烷25 5.05 C8H18辛烷20 1.948 C8H182,2,3-三甲基戊烷20 1.96 C8H182,2,4-三甲基戊烷20 1.940 C8H18O 1-辛醇20 10.34 C8H18O 2-辛醇20 8.20 C8H18O 4-甲基-3-庚醇20 5.25 C8H18O 5-甲基-3-庚醇20 6.13 C8H18O 二丁基醚25 3.06 C8H19N 二异丁基胺22 2.7