1、介電常數
介電常數是表征材料介電性能的基本參數之一,的是電介質材料在交變電場作用下的極化程度。
我們知道在一個真空平板電容器中加上直流電壓荷為Qo,則電容器的電容Co為:也稱相對介電常數(e),反映V,兩個極板上將產生的電;
在上述電容器的兩極板間充滿電介質這時極板上的電荷將增加到Q} Q=Qo+Q},此時電容也相應增加到c:
此時,設電極極板面積為s,兩電極間距離為d}真空電容器的電容之比,則為該電介質的介電常數,式.含電介質電容器的電容與該則式是介電常數的表達;
式中,c是含介電材料所制備的電容器的電容量,c。為該電容器的真空電容量,凡為真空介電常數,:。一8.85X10"1zF"W }o
由述討論可知,介電常數在宏觀上反映了該電介質的極化程度。電介質極化程度越大,極板上的感應電荷量Q則越大,介電常數隨之也就越大。因而介電常數是表征材料貯存電能大小的一個重要性能指標,從式1-11可知,電介質的極化程度取決于極化率a,因此介電常數與分子化率a之間存在一定的關系,用克勞修斯一莫沙第(Clausius-Mosotti)方程則表示為:
其中,P稱為分子極化度,M為分子量,P為密度,No為阿佛加德羅常數,對極性介質則可寫成:
式1-16也稱Debye方程。根據上式,通過測量電介質介電常數即求得分子極化率。對非極性電介質,則存在如下關系:
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