介电常数
(完整版)介电常数
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(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 gases2 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 vapor3 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 liquid3 2.58 He 氦-269 1.408I2 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 1.61114.9 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 7.00242C2H4Cl21,1-⼆氯⼄烷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 12.2536C3H6O 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 7.00410C4H10O 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 4.4C4H11N ⼆⼄基胺22 3.6 C5feO5五羰基铁20 2.60511C5H11Cl 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 14.7C5H12S 1-戊硫醇25 4.55 C5H13N 戊胺22 4.5 C6H4ClNO2o-氯硝基苯50 37.7610C6H10O 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 1.965C6H12O 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 13.1614C6H15N 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 5.42714C7H141-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 1.914811C8H11N 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 1.96C8H182,2,4-三甲基戊烷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 5.25C8H18O 5-甲基-3-庚醇20 6.13 C8H18O ⼆丁基醚25 3.06 C8H19N ⼆异丁基胺22 2.7107C10H8萘85 2.54 C10H10O4邻苯⼆甲酸⼆甲酯24 8.5 C10H121,2,3,4-四氢化萘20 2.757 C10H14异丁基苯17 2.35C10H14叔丁基苯20 2.38 C10H14p-甲基异丙基苯20 2.243 C10H18顺⼗氢化萘20 2.197 C10H18反⼗氢化萘20 2.172C10H20O 薄荷醇42 3.95 C10H22癸烷20 1.991 C10H22O 1-癸烷20 1.983 C11H101-甲基萘20 2.71 C11H24⼗⼀烷20 2.005 C12H10联苯75 2.53 C12H10N2O 氧化偶氮苯40 5.1 C12H10O ⼆苯醚30 3.65 C12H11N ⼆苯胺53 3.34 固体的介电常数(Dielectric constants of solid)表4给出常见⽆机固体的介电数(e),对于各向异性的材料则给出⼏个独⽴的介电常数。
介电常数ε0
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介电常数ε0电场是电荷所产生的一种物理量,它是描述电荷附近空间中电场强度和方向的物理量。
介电常数是介质对电场的响应程度的度量,它描述了电场作用下介质中电荷的离散程度。
介电常数的定义是介质的相对电容率与真空的相对电容率之比。
真空的相对电容率是1,所以真空中的介电常数被定义为ε0(读作epsilon-zero),其值约为8.854 × 10^-12 F/m (法拉每米)。
介电常数可以用来计算电场强度和电势能的关系。
根据库仑定律,电荷之间的相互作用力正比于电荷的乘积,和它们之间的距离的倒数。
公式为F = k * q1 * q2 / r^2,其中F是电场强度,q1和q2是电荷,r是它们之间的距离,k是库仑常数。
根据电场的定义,电场强度E等于F除以电荷q1,所以E = k * q2 /r^2。
根据电势能的定义,电势能U等于电场强度E乘以电荷q1,所以U = k * q1 * q2 / r。
可以将这两个公式结合起来,得到U = E * q1 * r。
如果将介质引入,根据介电常数的定义,我们可以将公式改写为U = (E / ε0) * (q1 * q2 / r) * ε0。
这样,介质的影响就体现在了E / ε0这个比值上。
介质的电容率是介质的一种性质,它可以用来描述电荷在介质中的分布情况。
电荷越容易在介质中被离子化,电容率就越大,介电常数也就越大。
在真空中,由于没有任何跟电荷相互作用的离子,电容率为0,介电常数为1。
而在有介质存在的情况下,电场作用下的电容率会发生变化,电荷分布情况也会受到影响,从而导致电场强度的改变。
在电路中,介电常数在电容器中起到重要作用。
电容器是一种储存电荷的装置,它由两个导体板之间的介质隔离而成。
介质的介电常数决定了电容器的电容值,即储存电荷的能力。
常用的电容器材料包括空气、陶瓷、塑料等,它们的介电常数不同,导致了电容器的电容值也不同。
在电磁学和场论中,介电常数是研究电磁波在介质中传播速度的重要参量。
介电常数计算公式
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介电常数计算公式介电常数计算公式是一种应用在物理学、材料学和电子学领域的公式,它可以用来计算某一介质中的介电常数ε。
介电常数是指介质中能够发生电磁耦合的特性,其表示物质对外界电磁场的相应程度。
一般情况下,我们将介电常数ε定义为一个比例常数,即:ε = E/D其中,E表示介质中的电场强度,D表示介质中的电位差。
因此,介电常数ρ可以通过测量介质中的电场强度和电位差来计算得出。
介电常数的计算公式可以描述如下:ε = (V1-V2)/(I1R1+I2R2)其中,V1和V2分别表示两端的电压;I1和I2分别表示两端的电流;R1和R2分别表示两端的电阻。
介电常数计算公式不仅可以用于传统的电气介质,也可以用于新型介质,如纳米材料和纳米结构。
与传统介质不同,纳米材料和纳米结构通常具有更高的介电常数,并且其介电常数随着介质结构的变化而变化。
根据介电常数ρ的定义,可以使用下面的公式来计算介质的介电常数:ε = (V1-V2)/(I1R1+I2R2)其中,V1和V2分别表示两端的电压;I1和I2分别表示两端的电流;R1和R2分别表示两端的电阻。
计算介电常数时,需要知道介质中的电场强度和电流大小。
为了获得电场强度,可以使用电场力矩计算器,它可以测量介质中的电场强度,也可以测量电流大小。
此外,介电常数ρ还可以用Cauer-Kelvin方法来计算。
Cauer-Kelvin方法是一种基于电路理论的方法,用于计算介质的介电常数。
该方法的基本原理是:介质的介电常数ε可以通过测量电流和电压之间的关系,然后根据Ohm定律来计算。
因此,介电常数ρ的计算公式可以概括为:ε = (V1-V2)/(I1R1+I2R2)其中,V1和V2分别表示两端的电压;I1和I2分别表示两端的电流;R1和R2分别表示两端的电阻。
介电常数计算公式是用来计算介质中的介电常数ε的常用公式,它可以用来计算传统介质、纳米材料和纳米结构的介电常数。
此外,Cauer-Kelvin方法也可以用来计算介质的介电常数。
介电常数
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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)
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如下图被电场极化了的介质表面
出现感应电荷,这些电荷不会跑到
极板上而被束缚在介质表面,称为 表面束缚电荷。
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极化的微观本质就是介质内部带电质点产 生位移。但由于介质内部质点的束缚力很强, 在电场作用下沿一定方向的相对位移是有限 度的,是在平衡位置附近的很小的位移,因 而它不是载流子,不形成电流。
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与离子位移极化的区别: 离子位移极化只在平衡位置附 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。
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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。
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各种材料室温时的介电常数为: 装置瓷、电阻瓷及电真空瓷:212 Ⅰ型电容器瓷:6 1500; Ⅱ型电容器瓷:200 3万; Ⅲ型电容器瓷:7000 几十万; 压电陶瓷:50 20000 干燥空气;1.000585; 真空:1。
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由上可知,电子陶瓷的介电 常数数值范围很大。介电常数大 的材料,可以制造容量大、体积 小的电容器;介电常数小的材料, 用来制造装置另件。
第二节
介电常数
电子陶瓷除具有绝缘性质外,还能储 存电荷。 介电常数就是衡量其储存电荷能力的 参数,又叫介电系数或电容率。 一、介质极化和介电常数 设有一个真空中的平行板电极系统,电 极面积为s,两极板间的距离为 l ,在两 极板间加上直流电压U,则极板上将充有 电荷Q0一 陶瓷介质,而极板的面积s和距离l不变; 或在厚度为l的平板形陶瓷介质两面被上 面积为s的电极。在电压U不变的情况下, 极板上电荷由Q0增加到Q。 电荷增加是由于陶瓷介质在电场作 用下发生极化的结果。这一现象叫介质 的宏观极化。它是介质微观质点极化的 外部表现。极板上电荷增加的过程也就 是微观质点极化的过程。
介电常数 单位
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介电常数单位介电常数(介质常数)单位是衡量介质材料在电磁波传播过程中所发挥作用,产生折射率及衍射率效果的重要参数。
它是由物理学家马克斯普朗克用来描述一个介质的对电磁波的反应程度。
介电常数是介电材料,有限介质或介质流体,通常既有模态介电常数及电导率。
它以触发有序运动的电荷,向传播电磁波的材料提供了行波效应的物理性质。
介电常数的基本单位是开尔文(K),其定义为1开尔文等于一个静态电场作用于一个介质中电荷密度的响应频率。
因此,介电常数实际上是指这个响应频率乘以介质中电荷密度的比值。
实际上,介电常数可以用电荷质量和电容量来表示。
介电常数单位的表示形式主要有三种,分别是以F/m(电容/米)表示的表面电位,以F/mm表示的体积电位,以C2/Nm2表示的参数单位。
特殊介质的介电常数单位可以用类似的表示形式表示,只是参数的值不同。
在具体应用中,介电常数单位也很重要。
介电常数可以被用来表示介质材料的介电特性,如电阻率、介质损耗、绝缘性能等;当介质材料被电磁波作用时,介电常数单位会发生变化,从而改变绝缘材料的特性;介电常数单位也可以衡量出介质材料的电磁感应特性,从而在电子设备的设计中发挥重要作用,参与电磁兼容性的验证等。
介电常数单位也可以用于研究电磁场和电磁辐射的问题,用于数字模型中,以及用来预测电磁效应对环境对生物的影响。
另外,介电常数单位也可以用来评价火灾建筑物内电磁波传输情况,可以检查和判断安全用电设备的电磁兼容性等。
总之,介电常数单位是电磁学问题中一个十分重要的参数,它的应用涉及到许多方面,如电磁场、电磁辐射、火灾防护等,它可以帮助我们准确测量电磁波的参数,从而进一步改善电磁性能及其应用,保障人们的安全和健康。
介电常数
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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。
k2.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.通常用损耗正切值(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3.介电常数是指在同一电容器中用某一物质为电介质与该物质在真空中的电容的比值.在高频线路中信号传播速度的公式如下:V=K4.通常将相对介电常数均称为介电常数.反射脉冲信号的强度,与界面的波反射系数和透射波的衰减系数有关,主要取决于周围介质与反射体的电导率和介电常数。
介电常数和供体数
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介电常数和供体数
介电常数是一个表征介质对于电磁波衰减程度的物理量,反映了介质的极化特性。
介电常数越大,基材损耗越大,对电磁波的衰减也越强。
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。
在分析化学等一些领域中,也将相对介电常数称为介电常数。
介质的介电常数在数值上等于介质的相对介电常数乘上真空介电常数,单位是法/米(F/m)。
介电常数在电磁学、电介质物理学、电动力学、化学、材料科学等领域中都有重要的运用价值,精确地测量出不同材料的介电常数是目前材料科学领域研究的热点。
介电常数与真空介电常数和相对介电常数公式
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介电常数与真空介电常数和相对介电常数公式介电常数是描述材料中电场作用下电荷极化程度的物理量。
它与真空介电常数和相对介电常数有密切关系。
真空介电常数,通常用符号ε0表示,是自然界中的一个常数。
它定义为真空中单位体积的电容率,其数值约为8.85×10-12 F/m。
真空介电常数是一个普遍适用于所有材料的参考值,因为在真空中不存在其他物质,因此电场作用下电荷极化的唯一影响来自于空气中的电荷。
相对介电常数,通常用符号εr表示,是一种材料特有的物理量。
它定义为材料在电场作用下电容率与真空电容率之比。
相对介电常数是描述材料对电场的响应能力的一个参数。
对于相同的电场强度,材料的相对介电常数越大,说明材料极化程度越高。
根据介电常数的定义,可以将材料中的电场作用下的电荷极化过程分为两个部分:一部分是电场作用下电子的位移极化,另一部分是电场作用下离子的位移极化。
对于电子的位移极化,当材料中存在电场时,电子会受到电场力的作用,发生位移。
这种位移导致电子云的形状发生变化,从而使材料中的电子产生了极化。
电子的位移极化可以通过介电常数来描述,其数值与材料的相对介电常数有关。
对于离子的位移极化,当材料中存在电场时,离子会受到电场力的作用,发生位移。
这种位移导致离子云的形状发生变化,从而使材料中的离子产生了极化。
离子的位移极化同样可以通过介电常数来描述,其数值与材料的相对介电常数有关。
通过介电常数的定义可以看出,介电常数与真空介电常数和相对介电常数之间存在着密切的关系。
真空介电常数是一个普遍适用于所有材料的参考值,而相对介电常数则是描述材料特性的一个参数。
在实际应用中,通过测量材料的相对介电常数,可以间接地得到材料中的电子和离子的位移极化程度,从而进一步了解材料的电学性质。
介电常数是描述材料中电场作用下电荷极化程度的物理量,它与真空介电常数和相对介电常数密切相关。
真空介电常数是一个普遍适用于所有材料的参考值,而相对介电常数则是描述材料特性的一个参数。
介电常数
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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)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" 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。
介电常数
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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A2s4kg-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)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。
3常见溶剂附常见溶剂的介电常数H2O (水) 78.5HCOOH (甲酸) 58.5HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲酰胺)36.7CH3OH (甲醇) 32.7C2H5OH (乙醇) 24.5CH3COCH3 (丙酮) 20.7n-C6H13OH (正己醇)13.3CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15C6H6 (苯) 2.28CCl4 (四氯化碳) 2.24n-C6H14 (正己烷)1.884主要应用近十年来,半导体工业界对低介电常数材料的研究日益增多,材料的种类也五花八门。
介电常数 单位
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介电常数单位介电常数(dielectricconstant)是定义电场穿过介质时能量的储存量或能量的传输量的物理量。
它也被称作介电模量、几何模量或介电率,是介质中电偶极子之间变形和拉伸的弹性模量的相当物。
它是电学中大量应用的参数,它提供了介质对电场的反应。
在电学领域中,介电常数的单位通常是“平方介电率”,即电介电率,它的物理意义是用于衡量介质对电场的反应的能力,它是电学理论的一个重要参数。
科学家们认为,介电常数的值只与介质的性质有关,而与其他因素无关。
它是实验室中测量电场和电流的依据,其值反映着介质对电场的反应程度。
这个参数也有助于了解不同材料和介质之间的差异。
介电常数通常以平方介电常数(F/m)为单位来表示,它的意义是介质中一个特定频率的电声压所改变的能量,即能量源和能量率。
介电常数在电磁学中的应用非常广泛,它既可以用于理解电磁波的传播,也可以用于了解电路的工作原理,特别是在设计介质的特性方面。
通常,假设介质的介电常数是静止的,这样就可以用它来了解某个特定的介质的电磁特性,从而设计适合于介质的电路。
我们可以用介电常数测量电磁环境,这样就可以确定是否所测得的数据是正确的,这样就可以在设计电磁护屏装置或屏蔽室时作出准确的估算。
此外,介电常数可以用来研究介质中电偶的性质,比如,可以用来解释为什么一定的介质能够吸引电晕,以及它的电磁特性的变化。
介电常数在电磁对抗中也起着重要作用,它可以用来诊断电磁对抗的阻抗不匹配,比如,如果电磁对抗由于介质变化而发生变化,那么它的介电常数也会发生变化,从而影响电磁对抗的阻抗。
另外,介电常数在微波线路设计中也有重要作用,因为它可以用来描述媒质中波导的反射特性,从而可以用它来设计适合介质的微波线路。
总之,介电常数的单位为平方介电率,是定义电场穿过介质时能量的储存量或能量的传输量的物理量。
它是电学领域的一个重要参数,具有广泛的应用,如用于诊断电磁对抗的阻抗不匹配,设计电磁护屏装置,了解不同材料和介质等。
介电常数
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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。
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。
介电常数愈小,说明此介质产生的感应电荷削弱原外加电场的能力愈小(有可能此介质在外加电场时产生的感应电荷少),即原外加电场减少的愈少,原外加电场与削弱后的原外加电场的比值愈小,此介质的绝缘性愈好,导电性愈弱。
介电常数和介电损耗
![介电常数和介电损耗](https://img.taocdn.com/s3/m/493d216968eae009581b6bd97f1922791688be31.png)
介电常数和介电损耗介电常数和介电损耗是材料科学中的两个重要概念,它们在电学、光学、声学等领域都有着广泛的应用。
本文将从介电常数和介电损耗的定义、性质和测量方法等方面进行介绍和分析。
一、介电常数的定义和性质介电常数是指在电场作用下,材料中电荷与电场之间相互作用的程度,它是介电性质的重要参数。
介电常数的定义为:$$epsilon_r=frac{epsilon}{epsilon_0}$$其中,$epsilon_r$为相对介电常数,$epsilon$为介电常数,$epsilon_0$为真空介电常数。
介电常数的物理意义是材料中电场的传递速度,它决定了材料对电场的响应速度和电场的分布。
介电常数越大,材料对电场的响应速度越慢,电场分布也越均匀;介电常数越小,材料对电场的响应速度越快,电场分布也越不均匀。
介电常数与材料的分子结构、化学成分、晶体结构等有关。
例如,金属的介电常数非常小,接近于零;而绝缘体的介电常数较大,一般在2-10之间;半导体的介电常数介于金属和绝缘体之间,一般在10-100之间。
二、介电损耗的定义和性质介电损耗是指材料在电场作用下发生的能量损耗,它是介电性质的另一个重要参数。
介电损耗的定义为:$$tandelta=frac{Im(epsilon)}{Re(epsilon)}$$其中,$tandelta$为介电损耗角,$epsilon$为介电常数,$Re(epsilon)$为介电常数的实部,$Im(epsilon)$为介电常数的虚部。
介电损耗的物理意义是材料中电场能量的转化和散失,它决定了材料对电场的响应精度和能量损失程度。
介电损耗越小,材料对电场的响应精度越高,能量损失也越少;介电损耗越大,材料对电场的响应精度越低,能量损失也越多。
介电损耗与材料的分子结构、化学成分、晶体结构、温度等有关。
例如,晶体结构对介电损耗的影响较大,一般情况下,非晶态材料的介电损耗较小,而晶态材料的介电损耗较大。
三、介电常数和介电损耗的测量方法介电常数和介电损耗的测量方法有多种,下面介绍几种常用的方法:1. 热释电法热释电法是一种通过测量材料在电场作用下的温度变化来确定介电常数和介电损耗的方法。
介电常数百科
![介电常数百科](https://img.taocdn.com/s3/m/2cda8365ec630b1c59eef8c75fbfc77da269972b.png)
介电常数百科
介电常数是描述材料在电场中对电能储存和损耗能力的物理量,通常用符号ε表示。
介电常数是一个无量纲的测量值,它定义为介质中的电场强度与真空中电场强度的比值。
介电常数的大小反映了材料对电场的削弱程度,即介质内部感应电荷的产生能力。
介电常数越大,表明材料内部的电场被削弱得越多,也就是说,该材料能够储存更多的静电能。
此外,介电常数还可以分为相对介电常数(εr)和绝对介电常数(ε)。
相对介电常数是材料的介电常数与真空中介电常数的比值,而绝对介电常数则是材料本身的介电常数。
自由空间的介电常数(ε0)是一个基本物理常数,其值为8.85 x 10^-12 F/m(法拉每米)。
总的来说,介电常数的概念对于理解和应用电磁学、电子工程以及材料科学等领域至关重要。
介电常数
![介电常数](https://img.taocdn.com/s3/m/b44d2e110b4e767f5acfce02.png)
4~5
矿石
25~30
奶粉
1.8~2.2
水泥
4~6
丙酮
20~30
汽油
1.9
甲醚
5
甲醇
30
环乙醇
2
异氰酸脂
7.5
甘油
37
柴油
2.1
丁醇
11
2.常见物质介电常数表
2材料
介电常数
材料
介电常数
材料
介电常数
ABS颗粒
1.5~2.5
环氧树脂
2.5~6.0
氯化钾
4.6
丙酮
19.5~20
乙醇
24
PVC粉末
1.4
丙烯酸树脂糖3Fra bibliotek氯化钙
11.8
盐酸
4~12
硫酸
84
硫酸钙
5.6
氧化铁
14.2
甲苯,液体
2.0~2.4
二氧化碳
1.6
液氮
1.4
尿烷
6.5~7.1
水泥
1.5~2.1
煤油
2.8
植物油
2.5~3.5
氯水
2
矿物油
2.1
玉米废渣
2.3~2.6
煤粉
1.2~1.8
尼龙
4~5
小麦粉
2.2~2.6
变压器油
2.2~2.4
油漆
5~8
二甲苯,液体
1.常见物质介电常数表
1介质名称
介电常数
介质名称
介电常数
介质名称
介电常数
空气
1
干燥煤粉
2.2
湿沙
15~20
聚苯乙烯颗粒
1.05~1.5
介电常数k值计算公式
![介电常数k值计算公式](https://img.taocdn.com/s3/m/282e08dab8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2b95.png)
介电常数k值计算公式介电常数k 值的计算公式,这可是一个在物理学中挺重要的概念呢。
咱们先来说说介电常数是啥。
简单来讲,介电常数就是一个反映物质在电场中储存电能能力的物理量。
那介电常数 k 值的计算公式到底是啥呢?一般来说,对于各向同性的均匀电介质,介电常数 k 可以通过电容的测量来计算。
假如我们有一个平行板电容器,中间充满了某种电介质。
原本在真空中时,电容器的电容是 C0,当中间充满了这种电介质后,电容变成了 C。
那么,这种电介质的介电常数 k 就等于 C 除以 C0 。
我记得有一次给学生们讲这个知识点的时候,有个特别调皮的小家伙,怎么都理解不了为啥要这么算。
我就拿了两块铝板,中间夹着不同的材料,给他做了个简单的实验。
先夹着空气,测了一下电容,然后再夹上一块塑料板,又测了一次。
看着电容的变化,小家伙终于有点开窍了。
在实际应用中,介电常数k 值的计算可没这么简单。
不同的电介质,其性质差异很大,有些可能是非线性的,这时候计算就会变得复杂许多。
比如说在高频电磁场中,电介质的极化可能跟不上电场的变化,这时候就需要考虑更多的因素。
还有啊,不同材料的介电常数 k 值差别也很大。
像空气的介电常数就接近 1,而一些陶瓷材料的介电常数可以高达几十甚至几百。
这就决定了它们在不同的电子设备中的应用。
咱们再回到公式本身,要准确计算介电常数 k 值,还得考虑温度、湿度等环境因素的影响。
有时候,一点点微小的环境变化,都可能导致计算结果出现偏差。
总之,介电常数 k 值的计算公式虽然看起来简单,但真正要理解透彻并且能够准确应用,还需要我们不断地学习和实践。
就像我教过的那些学生们,一开始可能觉得迷糊,但只要多思考、多动手,总会搞明白的。
希望通过我的这番讲解,能让您对介电常数 k 值的计算公式有更清晰的认识。
介电常数单位和测试标准
![介电常数单位和测试标准](https://img.taocdn.com/s3/m/a05132c96429647d27284b73f242336c1eb930cf.png)
介电常数单位和测试标准介电常数是一个描述电介质在电场中储存电能能力的物理量。
它的大小取决于电介质的性质、形状和大小,以及测试时所用的频率、温度和湿度等因素。
因此,介电常数的单位和测试标准是至关重要的。
一、单位介电常数的单位通常使用“法拉/米”(F/m)或“真空介电常数”(ε0)来表示。
其中,真空介电常数是一个无量纲的常数,其值为8.854187817×10^{-12} F/m。
在许多情况下,介电常数的大小与频率有关,因此有时也会使用“频率相关介电常数”(frequency-dependent permittivity)来表示。
二、测试标准介电常数的测试标准包括以下步骤:1.准备样品:选择具有代表性的样品,并将其形状和大小调整为适合测试的规格。
2.设定测试条件:确定测试时的频率、温度和湿度等条件。
这些条件会影响介电常数的值,因此必须严格控制。
3.准备测试设备:使用高精度的介电常数测试设备进行测量,设备应具备足够的稳定性和精确度。
4.进行测试:将样品放置在测试设备中,并按照设定的条件进行测量。
通常需要进行多次测量以获得准确的结果。
5.数据处理:对测量数据进行处理和分析,以获得样品的介电常数值。
这些数据需要进行修正和校准,以消除测试条件和设备误差的影响。
在测试过程中,需要注意以下几点:1.样品准备要充分,以保证其具有代表性。
样品的形状和大小应与测试设备相匹配,以确保测试结果的准确性。
2.测试条件要严格控制,以消除其对介电常数值的影响。
特别是温度和湿度,必须保持在设定的范围内。
3.测试设备应具备高精度和高稳定性,以确保测量结果的准确性。
在测试前应对设备进行检查和校准,以确保其性能正常。
4.测量数据需要进行修正和校准,以消除测试条件和设备误差的影响。
修正和校准的方法和技术需要根据具体的测试条件和设备进行调整。
5.在数据处理和分析过程中,需要使用合适的统计方法和技术,以确保获得准确的介电常数值。
这些数据需要进行详细的检查和分析,以获得有意义的结果。
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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
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
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
107
C10H8萘85 2.54 C10H10O4邻苯二甲酸二甲酯24 8.5 C10H121,2,3,4-四氢化萘20 2.757 C10H14异丁基苯17 2.35 C10H14叔丁基苯20 2.38 C10H14p-甲基异丙基苯20 2.243 C10H18顺十氢化萘20 2.197 C10H18反十氢化萘20 2.172 C10H20O 薄荷醇42 3.95 C10H22癸烷20 1.991 C10H22O 1-癸烷20 1.983 C11H101-甲基萘20 2.71 C11H24十一烷20 2.005 C12H10联苯75 2.53 C12H10N2O 氧化偶氮苯40 5.1 C12H10O 二苯醚30 3.65 C12H11N 二苯胺53 3.3
4 固体的介电常数(Dielectric constants of solid)
表4给出常见无机固体的介电数(e),对于各向异性的材料则给出几个独立的介电常数。
上标S表示测量实在恒定的应力下进行的(加紧的介电常数)。
除去应力后,则测出e T(为加紧的或称作自由的介电常数)。
表中列出实际测量温度,符号r.t.表示标准室温。