介电常数和频率有什么关系

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刘露寒|责任编辑|2024-03-14 10:42:15
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介电常数和频率的关系

材料的介电常数形成主要由某些极化引起,所谓极化是某些偶极子定向排列产生,由于频率的变化,偶极子随外场反转。

当频率很高,因材料内部一定的阻力,使偶极子反转跟不上电场的速度,所以就会形成一种驰豫,驰豫是介质材料产生损耗的原因之一。在高频情况下,有些偶极子停止反转,所以对介电常数的贡献为零。

材料中一般会存在好几种极化方式,各种极化驰豫发生的频段不一样, 一般随着频率的升高,介电常数会减小。

介电常数的单位

介电常数,又称为介质常数,介电系数或电容率,它是表示绝缘能力特性的一个系数,以字母ε表示,单位为法/米 。

它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,这些物质通常称为绝缘体材料,或绝缘体。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。泡沫塑料用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等树脂制成 聚苯乙烯2.2.6 ,介电常数有相对介电常数和有效介电常数之分,平时我们说的介电常数就是相对介电常数,硅的相对介电常数是11.9 。(AC),声音电波(AF)和无线电电波(射频)的电容器和输电线路。

一个电容板中充入介电常数为ε的物质后,其电容会变大ε倍。

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