空气的介电常数
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为什么空气的介电常数比真空略高,但空气的击穿场强只有3KV/c m,而真空的击穿场强却能达到1.3mv/cm呢,物质介电常数和其击穿场强有什么联系,请不要光复制定义,望能详细说明,谢谢。
问题补充:
介电常数越高其绝缘能力越强这种说法对么?
最佳答案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)。
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
使电介质击穿的电压。
电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体,称为电介质击穿,所对应的电压称为击穿电压。
电介质击穿时的电场强度叫击穿场强。
不同电介质在相同温度下,其击穿场强不同。
当电容器介质和两极板的距离d一定后,由U1-U2=Ed知,击穿场强决定了击穿电压。
击穿场强通常又称为电介质的介电强度。
提高电容器的耐压能力起关键作用的是电介质的介电强度。
附表为各种电介质的相对介电常量εr和介电强度。
电介质εr 击穿场强,×106/(V·m-1)
物质的绝缘性主要考查介电常数和介电损耗因子,这2个常数决定了击穿电压的强度。
举个简单的例子,物质A是氰酸酯树脂,假设有Lcm长,物质两端链接高压若想击穿它所需场强就是εr,×106/(V·m-1)。
还有从理论上说“介电常数越大,绝缘越好”是对的介电常数越大,绝缘性越大,但是绝缘性要考虑很多其他条件,比如电压等级,空气湿度,电压等级高,空气湿度大,空气可能被击穿电离儿导电,介电常数只是从一个方面说明了导电性能!空气的介电常数接近于1,只有真空中才是标准的1.为是么是1,有严格的数学推导可以证明.氨气的介电常数是很大,但没有考虑水的因素,所以你才会误认为是这样!
直流电压击穿直流电压作用下的气体介质击穿。
可分为以下两种。
①在电极间电场是均匀的情况下,气压低于1大气压(约0.1兆帕)时,间隙击穿电压服从于帕邢定律。
对于空气介质,击穿电压Ub可按经验公式进行计算。
式中d为电极间距离(cm),δ为空气相对密度。
一般情况下,空气介质击穿电压也可近似地用30kv/cm的击穿场强来估计。
对于稍不均匀电场,如两球电极的间隙,当电极距离d与球直径D之比d/D<1/4时,可看作均匀电场,超过此限度时就不能这样考虑了。
②在极不均匀电场的情况下,如棒-板电极的间隙,击穿场强Eb大为降低,并且还会出现极性效应,即正极性棒对负极性板的间隙击穿电压小于相反极性的
情形,如图1所示。
引起极性效应的原因是由于正离子比电子运动慢很多,在间隙中形成正极性空间电荷,改变了电场分布而引起不同的放电发展过程。
在 0.3~3m 电极间距离范围内,棒对板间隙的平均击穿场强Eb分别约为:正极性棒电极时,E+≈4.5k V/cm;负极性棒电极时,E-≈10kV/cm。
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