介电常数 介电常数的物理意义

介电常数
1介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数(permeablity),又称诱电率.

2 介电常数,用于衡量绝缘体储存电能的性能.它是两块金属板之间以绝缘材料为介质时的电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容量之比。
3介电常数代表了电介质的极化程度,也就是对电荷的束缚能力,介电常数越大,对电荷的束缚能力越强。

如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。

常用电介质的介电常数(瓷器,云母,玻璃,塑料等)见于
http://thns.tsinghua.edu.cn/sll00002/PUBLIC/PhysicsConstant/pcontent21.html
介电常数 介电常数的物理意义
电介质经常是绝缘体。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各种金属氧化物。有些液体和气体可以作为好的电介质材料。干空气是良好的电介质,并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质,其相对介电常数约为80。

一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。

电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。
当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。

4相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算
εr=Cx/C0


对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。

5介电常数又叫介质常数,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

附常见溶剂的介电常数(注??的为物质名称不一定正确)

H2O (水) 78.5
HCOOH (甲酸) 58.5
HCON(CH3)2 ("二甲胺基酮"??) 36.7
CH3OH (甲醇) 32.7
C2H5OH (乙醇) 24.5
CH3COCH3 (丙酮) 20.7
n-C6H13OH ("多聚己醇"??) 13.3
CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15
C6H6 (苯) 2.28
CCl4 (四氯化碳) 2.24
n-C6H14 ("多聚己烷"??) 1.88
结论:
导电能力越强,介电常数就越大。

部分化合物介电常数与极性

38 o-dichlorobenzene 二氯苯 3.03 
39 chlorobenzene 氯苯 5.6137.5
40 tetrahydrofuran 四氢呋喃 7.3937.4
41 anisole 甲氧基苯 4.337.2
42 2,6-lutidine 二甲基吡啶 7.2336.7
43 1,4-dioxane 杂环己烷 2.2136
44 diphenyl ether 苯酚醚 3.6835.3
45 ditheyl ether 乙醚 4.2234.6
46 benzene 苯 2.2734.5
47 toluene 甲苯 2.3833.9
48 carbon disulfide 二硫化碳 2.6432.6
49 carbon tetrachloride 四氯化碳 2.2332.5
50 triethylamine 三乙胺 2.44 
51 n-hexane 正己烷 1.930.9
52 i-octane 异辛烷 1.94 

介电常数:
水>甲酸>甲醇>乙酸>乙醇>异丙醇>乙腈>DMSO>DMF>丙酮>HMPA>CH2Cl2>吡啶>氯仿>氯苯>THF>二氧六环>乙醚>苯>甲苯>CCl4>正辛烷>环己烷>石油醚


结论:溶剂的介电常数越大,溶剂的极性就越大。

  

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