問題描述:
我想知道壹些常見物質的相對介電常數,
另外,我想自己去測定壹些物質的介電常數,該如何去測定
急用~哪位大俠幫幫忙~
解析:
相對介電常數 εr (有時用κ或K表示)定義為如下比例:
εr=εs/ε0
其中εs 是指介質的靜電介電常數, 而ε0 是指真空介電常數。 這裏的自由空間介電常數是由電場強度E和導電通量密度D通過麥克斯韋方程式導出. 真空下的(自由空間)介電常數ε 為ε0, 所以介電常數為1(ε0是基本量綱).
電介質經常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器),雲母,玻璃,塑料,和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質材料。幹空氣是良好的電介質,並被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質的話是好的電介質,其相對介電常數約為80。
電介質有使空間比起實際尺寸變得更大或更小的屬性。例如,當壹個電介質材料放在兩個電荷之間,它會減少作用在它們之間的力,就像它們被移遠了壹樣。當電磁波穿過電介質,波的速度被減小,使得它的行為象它有更短的波長壹樣。
電學角度看,介電常數是物質集中靜電通量線的程度的衡量。更精確壹點講,它是在靜電場加在壹個絕緣體上時存貯在其中的電能相對於真空(其介電常數為1)來說的比例。這樣,介電常數也成為靜介電系數(permittivity, 也稱誘電率)。
相對介電常數εr可以用靜電場用如下方式測量:首先在其兩塊極板之間為空氣的時候測試電容器的電容C0。然後,用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質後側得電容Cx。然後相對介電常數可以用下式計算:
εr=Cx/C0
對於時變電磁場,物質的介電常數和頻率相關,通常稱為介電系數。
至於具體怎麽從麥克斯韋方程導出介電常數,這裏不好寫,復雜物質的介電常數也很復雜,有各向異性的介電常數,以及左手媒質等等,這些在電磁學裏面有研究,但是,這裏壹時半時和妳解釋不清,妳需要有良好的數學基礎,以及高等電磁場的基礎,其中對於矢量場的知識也是必須的,介紹壹本書給妳看,哈靈頓的《Time-Harmonic Electromagic Fields》,電磁學的經典著作。