中文名 | 复介电常数 | 含 义 | 介质电流与电压相位相同 |
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公 式 | ε=C/Co=D/(εoE) | 介电常数 | 介电常数为一恒定值 |
电介质物理
恒定电场作用下介质电流与电压相位相同,介电常数为一恒定值。
ε=C/Co=D/(εoE)
但是在交变电场中,如果介质中存在松弛极化,那么D与E之间就会存在相位差,导致介电常数为一个复数。定义见图片。电介质物理学-155页
25℃时水介电常数78.36F/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)与介质中电场的比值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric c...
表征介质在外电场作用下极化程度的物理量叫介电常数.(在交变电场作用下,介质的介电常数是复数,虚数部分反映了介质的损耗).实际上,介电常数并不是一个不变的数,在不同的条件下,其介电常数也不相同.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)与介质中电场的比值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric constant),又称诱电率,与频...
本文介绍了利用三公分滤导的测量系统,在实验室条件下,用长试样法对湿度为15%的砂子的复介电常数的测量结果。
研究了乙炔黑/钛酸钡复合材料的烧结条件和介电性能.利用XRD、SEM和介电性能测试仪对材料的物相结构、微观形貌和介电性能进行了观察测定.分析结果表明,这种材料在空气中烧结时,其乙炔黑极易氧化挥发,难以形成钛酸钡/乙炔黑复相体系,但在烧结过程中,乙炔黑的分解挥发会在一定程度上增加液相的出现,促进陶瓷的烧结;在氮气保护下,乙炔黑可以完好地分布于钛酸钡陶瓷体中,获得结构致密的钛酸钡/乙炔黑复相陶瓷.较好的烧结温度范围为1200-1250℃.在渗流阈值附近,钛酸钡/乙炔黑复相材料介电常数值大大提高,当乙炔黑含量在0.8-2.0wt%范围内时,其介电常数达到35000以上,比纯钛酸钡提高约12倍,介电损耗可以控制在0.2-0.7之间,具有一定的使用价值。
如果以真空为介质的电容器的电容量为C0,以电介质为介质的同一电容器的电容量为C,当电容器两端加上电压U后,前者的电荷量为Q0,后者的电荷量为Q,则电介质的相对介电常 ε′=Q/Q0=C/C0
电介质在极化过程中靠消耗电场的能量而发热。这种能量消耗称为介质损耗,其值为tanδ(δ为损耗角)。这时相对复数介电常数(简称复数介电常数) εr=ε′-jε″=ε′(1-tanδ)
式中 tanδ=ε″/ε′
复数介电常数的测量方法主要有两类,即固定频率法和宽带法。固定频率法的测量不确定度较小,可用于损耗大小不同的测量;宽带法的频带宽,可用于快速测量。
固定频率法又分电桥法、传输线法和谐振法。
①电桥法:将被测件接在电桥的测量臂上,根据接入前后电桥平衡时电容和电阻(或相移和衰减)的变化量可以算出ε′和tanδ,这种方法可用于10~10赫的频率范围,并适于测量损耗较大的电介质。
②传输线法:将被测件与测量线终端的短路波导或同轴线相连接,通过测量接入前后驻波节点位置和驻波系数的变化量可以算出ε′和tanδ。这种方法可用于10~10赫的频率范围,适于测量损耗量中等的电介质。
③谐振法:将被测件接在谐振回路(或谐振腔)中,通过测量接入前后回路电容和Q值(或腔长和Q值)的变化量可以算出ε′和tanδ。这种方法可用于10~10赫的频率范围,适于测量损耗较小的电介质。
宽带法包括阶跃法和时域法。利用电介质对阶跃波(或电脉冲)的响应,即电介质的电特性与频域散射参数S(ω)的关系,通过时域测量和傅里叶变换求出在不同频率下的ε′和tanδ。这种方法可用于10~10赫的频率范围。
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(relative permittivity 或 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。
介电常数频谱又称介电谱。复介电常数随电磁场频率而变化的现象,一般分别做出实部ε´(ω)频谱和虚部ε"(ω)频谱。介电常数频谱可以给出有关极化机制和晶格振动等重要信息 。