电容率
编辑在电磁学中,绝对介电常数通常简称为介电常数,用希腊字母 ε (epsilon) 表示,是电介质电极化率的量度。 与具有低介电常数的材料相比,具有高介电常数的材料响应于所施加的电场而极化更多,从而在材料中存储更多能量。 在静电学中,介电常数在确定电容器的电容方面起着重要作用。
更一般地,介电常数是状态的热力学函数。 它可以取决于所施加场的频率、幅度和方向。 介电常数的 SI 单位是法拉每米 (F/m)。
介电常数通常用相对介电常数 εr 表示,它是xxx介电常数 ε 与真空介电常数 ε0 之比
这个无量纲的量也经常被含糊地称为介电常数。 xxx和相对介电常数遇到的另一个常见术语是介电常数,它在物理和工程以及化学中已被弃用。
根据定义,完美真空的相对介电常数恰好为 1,而在标准温度和压力下,空气的相对介电常数为 κair ≈ 1.0006。
术语介电常数由 Oliver Heaviside 在 1880 年代引入,以补充 Thomson (1872) 的磁导率。 以前写为 p,带 ε 的名称自 1950 年代以来一直被普遍使用。
单位
编辑介电常数的标准 SI 单位是法拉每米(F/m 或 F·m−1)。
说明
编辑在电磁学中,电位移场 D 表示由于电场 E 的存在而在给定介质中产生的电荷分布。该分布包括电荷迁移和电偶极子重新定向。 在对电场变化具有瞬时响应的线性、均匀、各向同性材料的非常简单的情况下
其中介电常数 ε 是标量。 如果介质是各向异性的,则介电常数是二阶张量。
通常,介电常数不是常数,因为它会随着介质中的位置、施加场的频率、湿度、温度和其他参数而变化。 在非线性介质中,介电常数可能取决于电场强度。 作为频率函数的电量率可以取实数或复数。
在 SI 单位中,介电常数的测量单位为法拉每米(F/m 或 A2·s4·kg−1·m−3)。 位移场 D 的测量单位为库仑每平方米 (C/m2),而电场 E 的测量单位为伏特每米 (V/m)。 D 和 E 描述了带电物体之间的相互作用。 D 与与此相互作用相关的电荷密度有关,而 E 与力和电势差有关。
真空介电常数
编辑真空介电常数 ε0(也称为自由空间介电常数或电常数)是自由空间中的比值 D/E。 它也出现在库仑力常数中,
在哪里
- c0 是自由空间中的光速,
- µ0 是真空磁导率。
在 2019 年重新定义 SI 基本单位之前,常数 c0 和 μ0 均以 SI 单位定义以具有精确的数值。
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