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介电常数的物理意义
2020-04-24 | 阅:  转:  |  分享 
  
介电常数反映的是电介质在电场中储存静电能的相对能力,对于介电材料来说,相对介电常数越小绝缘性越好。

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2.83.6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。

在学术文献中的解释



其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。通常用损耗角的正切值tanθ(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。

V=K。



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:

r=Cx/C0。

r=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/T1409-2006)



电容增大的倍数叫做电介质的介电常数,用ε表示。

平行板电容计算公式C=(εS/4πkd)中ε就是介电常数。

Z,单位为欧姆。对于介质(绝缘体)其值等于介质中的磁导率与介电常数的比值再开根号,如果是导体,介电常数这一项应该修正为(介电常数-j电导率/电磁波角频率)。真空的波阻抗为120,理想导体中电导率无穷大,可以认为波阻抗为0。如果依据电磁波振幅的比值,定义反射系数为R,透射系数为T,那么电磁波从Z1垂直进入Z2时,R=(Z2-Z1)/(Z1+Z2),T=2Z2/(Z1+Z2);所以电磁波投射到理想导体时R=-1,T=0,此时全R和T不光和金属有关,还和电磁波波长有关。这个复数的意义在于反射和透射的波有附加相移。以上全部可有麦克斯韦方程组推出。所以金属对电磁波的反射性能是有差异的,波长越短应该越难反射,大概就是为什么X射线穿透力强吧。但是你举得例子,除了第一个,一般直接就用静电屏蔽解释了。



















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(本文系薄会申首藏)