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相對介電常數的測量方法

更新時間:2019-05-28   點擊次數:2930次

相對介電常數(relative permittivity),表征介質材料的介電性質或化性質的物理參數。其值等于以預測材料為介質與以真空為介質制成的同尺寸電容器電容量之比,該值也是材料貯電能力的表征。也稱為相對電容率。不同材料不同溫度下的相對介電常數不同,利用這性可以制成不同性能規格的電容器或有關元件。

測量方法

相對介電常數εr可以用靜電場用如下方式測量:在兩塊板之間為真空的時候測試電容器的電容C0。然后,用同樣的電容板間距離但在板間加入電介質后測得電容Cx。然后相對介電常數可以用下式計算

εr=Cx/C0

在標準大氣壓下,不含二氧化碳的干燥空氣的相對電容率εr=1.00053。因此,用這種電構形在空氣中的電容Ca來代替C0來測量相對電容率εr時,也有足夠的準確度。(參考GB/T 1409-2006)

對于時變電磁場,物質的介電常數和頻率相關,通常稱為介電系數。

原理

介質在外加電場時會產生感應電荷而削弱電場,原外加電場(真空中)與介質中電場比值即為介電常數(permitivity),又稱誘電率. 如果有介電常數的材料放在電場中,場的強度會在電介質內有可觀的下降。

電介質經常是緣體。其例子包括瓷器(陶器),云母,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。干空氣是良好的電介質,并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。

個電容板中充入介電常數為ε的物質后電容變大ε倍。