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电容率电容率

2022/07/16231 作者:佚名
导读:电容率含义 表征电介质极化性质的宏观物理量。又称介电常量。定义为电位移D和电场强度E之比,D=εΕ,ε的单位为法拉/米(F/m)。电介质的电容率ε与真空电容率ε0之比称为该电介质的相对电容率 εr ,εr=ε/ε0是无量纲的纯数,εr与电极化率χe的关系为εr=1 χe。 线性各向同性电介质的电容率是标量,比较简单;非线性电介质(如铁电体)的电容率表示式是很复杂的 ;各向异性电介质(如某些晶体)的

电容率含义

表征电介质极化性质的宏观物理量。又称介电常量。定义为电位移D和电场强度E之比,D=εΕ,ε的单位为法拉/米(F/m)。电介质的电容率ε与真空电容率ε0之比称为该电介质的相对电容率 εr ,εr=ε/ε0是无量纲的纯数,εr与电极化率χe的关系为εr=1 χe。

线性各向同性电介质的电容率是标量,比较简单;非线性电介质(如铁电体)的电容率表示式是很复杂的 ;各向异性电介质(如某些晶体)的电容率则要用张量表示(见电极化强度)。电容率除取决于电介质本身的性质外,还与温度及电磁场变化的频率有关。

相对电容率 εr 的数值等于同一电容器中充满均匀电介质时的电容C与真空时的电容C0之比,即εr=C/C0。电容率的名称即来源于此 。用较大εr 的电介质充填电容器,可以减小电容器的体积和重量(见电容器)。

电容率性质

电容率又称介电常数,不同绝缘油具有不同电容率,电容率通常随温度和频率而发生变化,在实际使用中,要求电容器的电容率随温度和频率变化越小越好。如果电容器的电容率变化较大,则会失去安全感,应采取相应的措施。

真空电容率 真空电容率(vacuumpermittivity)是一个重要且基本的物理常数,又称为真空介电常数。

本身是一个精确值,不存在不确定度,其大小等于ε0=1/(μ0×c^2),其中μ0为真空磁导率,c为真空中光速,因为这两者的值都是精确值,所以ε0也是精确值。μ0=4π×10-7N/A^2,c=299792458m/s,所以可算出ε0≈8.854187817×10-12F/m,注意,这里的“≈“并不是因为不精确,而是因为ε0的精确值是一个无理数,这个无理数的本身的大小是确定的。

在国际单位制里,常数和都是准确值(参阅NIST)。所以,关于米或安培这些物理量单位的数值设定,不能采用定义方式,而必须设计精密的实验来测量计算求得。由于是个无理数,的数值只能够以近似值来表示。

真空电容率也出现于库仑定律,是库仑常数的一部份。所以,库仑常数也是一个准确值

对于线性介质,电容率与真空电容率的比率,称为相对电容率,请注意,这公式只有在静止的、零频率的状况才成立。对于异向性材料,相对电容率是个张量。

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