真空介电常量

真空介电常量是电磁学中在度量物理量时引进的常数（主要是库仑定律中对电荷量的度量）。根据麦克斯韦方程组，可推知真空介电常数与其它物理常数的关系：

其中，c是光波传播于真空的光速，

物理学中，真空介电常数是一个重要常数，用ε₀表示。

我们假设一正一负两电荷（电量为e）在相距距离为r的地方“静止”。其势能为：

应指出，两电荷“静止”不代表其绝对静止，它们也在真空背景温度下悄悄运动。这个运动可看成简谐运动（也可用圆周运动来描述），周期为t。因此，某个电荷要产生电流I，且I＝e/t。

由于电荷运动其电场也跟着变化（指空间静止某点的电场强度变化），又由于位移电流的本质是变化电场，所以这种变化的电场就会在两电荷之间传递，形成电流。此处的位移电流周期也为t，大小也为I＝e/t。因为位移电流的表述式可写为：

这里，E为电场强度，S为截面积，∫_S为面积分。

式子右边的积分可等电量Q，因此此式仍满足I＝dQ/dt的关系。而这里的I＝e/t是从定义式I＝dQ/dt推出，因此 I＝e/t 可表示这里的位移电流在空间分布的大小。

我们再根据相对性原理得出，任何物理规律都有相同的数学表达式。因此，某电流所受的电压（或电势）e/(ε₀4πr)也应满足欧姆定律U＝IR。其中，U为电压，R为电阻。

根据实验结果，电阻的表达式为

我们又知道，导体的电阻是由其内部的杂质而引起，而对于真空来说，其中没有杂质。因此，真空的电阻只有几何因素，没有物质结构因素（电阻率）。或者说，真空没有电阻率这个概念，真空的电阻率可看作1，没有转化系数。对于两点电荷来说，其位移电流的电阻为：

用这个电阻乘以单个电荷的电流I，有

它等于受到的电压，有

把

将t＝1.762×10^-11代进去，可得真空介电常数的理论值：

这和实验值 ε₀＝8.85 × 10^-12 F/m 相比较，基本相符。说明了推导的可行性与合理性。

真空介电常数本质上应是时间的量纲。

真空介电常量，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^-12 F/m（近似值）。

如同前面所述，真空电容率是一个度量系统常数。它出现于电磁量的定义方程，主要是因为一个称为理想化的程序。只使用纯理论的推导，麦克斯韦方程组奇异地预测出，电磁波以光速传播于自由空间。继续推论这个预测，就可以给出具体的数值。若想了解为什么会有这数值，需要阅读一下电磁度量系统的发展史。

在以下的讲述中，注意经典物理学并不特别区分“真空”和“自由空间”这两个术语。当今文献里，“真空”可能指为很多种不同的实验状况和理论实体。在阅读文献时，只有上下文可以决定术语的含义。

值得一提的是，t＝1.762 × 10^-11s在数值上刚好近似等于真空介电常数ε₀的一半，这两个量之间有什么关系呢？

为了说明这个问题，这里假定真空中有二个带有相同电量（电量为e）的点电荷相互作用，相互作用势能为

如果单个电荷以周期 t 做圆周运动，则电流强度为 I＝e/t。根据实验结果，电阻的表达式可写为：

其中，ρ为电阻率，

由于系统处在真空之中，电阻率很大（相对于导体来说），但电子的运动是自由的，两个点电荷间的电阻为：

一个电荷相对一另一个电荷的电势

比较势能表达式，可知 ε₀＝t/2。

该式表明真空介电常数ε₀与真空背景周期成正比。如果假定电阻率 ρ＝1，则真空背景周期与真空介电常数在数值上完全相等。可得：

上式说明真空背景温度与真空介电常数成反比，这个结果也显示现实真空环境与宇宙背景有直接关系。虽然用 e/t 来表示位移电流的空间分布并不严格，但是足以说明真空介电常数的测量值与宇宙背景温度有很大程度的关联。 2100433B

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，其相对介电常量约为80。一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。2100433B

介电系数，是一个在电的位移和电场强度之间存在的比例常量。这一个常量在自由的空间（一个真空）中是8.85×10的-12次方法拉第/米（F/m）。在其它的材料中，介电系数可能差别很大，经常远大于真空中的数值，其符号是eo。 在工程应用中，介电系数时常在以相对介电系数的形式被表达，而不是绝对值。如果eo表现自由空间（是，8.85×10的-12次方F/m）的介电系数，而且e是在材料中的介电系数，则这个材料的相对介电系数（也叫介电常数）由下式给出： ε1=ε / εo=ε×1.13×10的11次方 很多不同的物质的介电常数超过1。这些物质通常被称为绝缘体材料，或是绝缘体。普遍使用的绝缘体包括玻璃，纸，云母，各种不同的陶瓷，聚乙烯和特定的金属氧化物。绝缘体被用于交流电（AC），声音电波（AF）和无线电电波（射频）的电容器和输电线路。

测试介电强度的仪器信息

介电击穿强度试验仪 满足GB1408.1-2006 要求，主要适用于固体绝缘材料如：塑料、薄膜、树脂、云母、陶瓷、玻璃、、绝缘漆等介质在工频电压或直流电压下击穿强度和耐电压时间的测试；该仪器采用单片机控制，可对试验过程中的各种数据进行快速、准确的采集、处理，并可存取、显示、打印 的一种测试仪器。