電介質常數與電介質的導電效能有何關係

時間 2021-08-30 09:34:51

1樓:匿名使用者

外電場作用下,電介質顯示電性的現象。在電場的影響下,物質中含有可移動巨集觀距離的電荷叫做自由電荷;如果電荷被緊密地束縛在局域位置上,不能作巨集觀距離移動,只能在原子範圍內活動,這種電荷叫做束縛電荷。理想的絕緣介質內部沒有自由電荷,實際的電介質內部總是存在少量自由電荷,它們是造成電介質漏電的原因。

一般情形下,未經電場作用的電介質內部的正負束縛電荷平均說來處處抵消,巨集觀上並不顯示電性。在外電場的作用下,束縛電荷的區域性移動導致巨集觀上顯示出電性,在電介質的表面和內部不均勻的地方出現電荷,這種現象稱為極化,出現的電荷稱為極化電荷。這些極化電荷改變原來的電場。

充滿電介質的電容器比真空電容器的電容大就是由於電介質的極化作用。 電介質的極化機制 ①電子極化,是在電場作用下原子核與負電子雲之間相對位移,它們的等效中心不再重合而分開一定的距離l形成電偶極矩pe=el(l由負電中心指向正電中心,e是電荷量,見電偶極子)。當電場不太強時,電偶極矩pe同有效電場成正比,pe=αee,式中αe稱為電子極化率。

②離子極化又稱為原子極化,是在正負離子組成的物質中異極性離子沿電場向相反方向位移形成電偶極矩pa。pa與有效電場成正比,pa=αae,αa稱為離子極化率,這兩種極化都同溫度無關。③固有電矩的取向極化,某些電介質分子由於結構上的不對稱性而具有固有電矩p。

在無外電場時,由於熱運動,這些分子的取向完全是無規的,電介質在巨集觀上不顯示電性。在外電場的作用下,每個分子的電矩受到電場的力矩作用,趨於同外場平行,即趨於有序化;另一方面熱運動使電矩趨於無序化。在一定的溫度和一定的外電場下,兩者達到平衡。

固有電矩的取向極化也可以引入取向極化率αd描述,當電場強度不太大而溫度不太低時,,k是玻耳茲曼常數,t是熱力學溫度。這種極化同溫度的關係密切。④介面極化,由於電介質組分的不均勻性以及其他不完整性,例如雜質、缺陷的存在等,電介質中少量自由電荷停留在俘獲中心或介質不均勻的分介面上而不能相互中和,形成空間電荷層,從而改變空間的電場。

從效果上相當於增強電介質的介電效能。 電介質的極化是這四種極化機制的巨集觀總效果。 克勞修斯-莫索提公式 在介質內部,作用於分子或原子的電場不單是外加的巨集觀電場e(自由電荷和極化電荷產生的總電場),還應包括電介質內部所有其他分子的電矩p產生的電場。

作用於分子或原子的這種電場叫做有效場(或區域性場)。對於偶極子的無規排列或對於純立方陣排列晶體,有效電場, p 為電極化強度,稱為洛倫茲有效場。式中n 為單位體積內的分子數。

對於非極性分子的電介質,這一公式與實驗符合得相當好,但它不能說明強極性分子的行為。實驗上可根據測定的εr由此式確定極化率α,對於弱極性電介質,可由它確定極性分子的電偶極矩。 極化弛豫 電介質的極化是一個弛豫過程,從施加電場到達極化平衡需要一定的時間,這個滯後的時間用弛豫時間τ 描述。

電子極化和離子極化的時間非常短,而固有電矩的取向極化與熱平衡性質有關,介面極化與電荷的堆積過程有關,它們則有較長的弛豫時間。極化弛豫現象造成電介質內部電位移d 和場強e具有一定的位相差,是引起電介質損耗的一個原因,研究極化弛豫可獲得關於物質結構的知識。 自發極化 普通的電介質當場強不太大時,p同e成正比關係,場強回到零時,極化也為零。

然而也存在一些電介質在一定的溫度下,當外電場撤離後仍有一定的極化,稱為自發極化。自發極化不能被外電場反轉的電介質稱為熱電體,自發極化可被外電場反轉的電介質稱為鐵電體。在鐵電體中極化強度同電場的關係構成電滯回線。

電滯回線表明鐵電體中存在電疇,它是一些具有正負極性的自發極化區。鐵電體中一般包含若干個電疇,相鄰電疇的邊界稱為疇壁。對於單晶體的鐵電體只有在足夠強的電場下,電疇都沿外電場取向而成為單疇結構。

鐵電體也存在一臨界溫度(稱為鐵電居里點)。當鐵電體的溫度高於此溫度時,鐵電性消失,鐵電相成為順電相。 極化災變 是指在某些臨界條件下,極化變得很大,此時由極化引起的有效場比晶體中作用在離子上的彈性恢復力增加得更快,導致離子從平衡位置移動的不對稱性,引起點陣的畸變,位移型鐵電性的出現就與一定溫度下點陣對稱性的降低有關。

極化災變是引起鐵電性的原因

2樓:匿名使用者

和電阻有關的 應該是電介質常數越小導電性越好

3樓:匿名使用者

光的折射率n的二次方等於介電常數

介電常數跟導電能力有什麼關係?

4樓:匿名使用者

介電常數是表示bai電介質的極化特性du

的,與zhi介質導電能力dao無關。簡單的解專釋一下極化的概念:極化的意屬義就是指介質的分子在電場中由於庫侖力的作用發生重新排列的現象,這種重新排列的作用就相當於在介質內部分子形成了一個與外電場相反的電場分量,導致介質內部的電場強度比外部遭到削弱。

極化作用是與電容密切相關的,而介質導電能力是與電阻率有關的。

5樓:蘇堤舊事

bai介電常數是表示電介質的極du化特性zhi的,與介質導電能dao力無關。介質導電能力是內

與電阻率有關的。容

介電常數(又稱電容率),以ε表示,ε=εr*ε0,ε0為真空絕對介電常數,ε0=8.85*10^(-12)f/m。需要強調的是,一種材料的介電常數值與測試的頻率密切相關。

物體導電的能力:一般來說金屬、半導體、電解質溶液或熔融態電解質和一些非金屬都可以導電。非電解質物體導電的能力是由其原子外層自由電子數以及其晶體結構決定的,如金屬含有大量的自由電子,就容易導電,而大多數非金屬由於自由電子數很少,故不容易導電。

石墨導電,金剛石不導電,這就是晶體結構原因。電解質導電是因為離子化合物溶解或熔融時產生陰陽離子從而具有了導電性。

6樓:匿名使用者

電容也導電,所以是介電常數跟導電能力有關係的,只是容性關係,是交流導電能力,電阻是直流導電能力

《石油鑽探技術》上有文章,介電常數與電阻率關係式是:

εr= 110 r^-0.35

介電常數越大,電介質的導電性怎樣

7樓:匿名使用者

導電性跟介電常數無關!!!!!!!

電介質的導電性即電導率 σ=1/ρ 物質導電的效能。電導率越大則導電效能越強,反之越小

而介電常數是物質相對於真空來說增加電容器電容能力的度量。物質保持電荷的能力。

8樓:平迪凱特

嚴格意義上說,介電常數和導電性是不相干的兩個引數

但是在實際應用中,介電常數越大,導電性也就越強。

9樓:看大明湖

就是呀!導電效能與介電常數無關。物質導電效能決定核電子的數目,希望學點化學元素週期表就能知道了!

10樓:匿名使用者

介電常數,表徵電介質或絕緣材料電效能的一個重要資料。它是指在同一電容器中用同一物質為電介質和真空時的電容的比值,表示電介質在電場中貯存靜電能的相對能力。

介電常數愈小絕緣性愈好。

11樓:誰年

極性液體介電常數越大,電導率也越大!!!!

12樓:匿名使用者

介電常數又叫介質常數,介電係數或電容率,它是表示絕緣能力特性的一個係數,以字母ε表示,單位為法/米 . 它是一個在電的位移和電場強度之間存在的比例常量。

不知回答滿意不?

13樓:匿名使用者

介電常數越大,儲存電荷的能力越強啊

電導率與相對介電常數有什麼關係?

14樓:小小芝麻大大夢

介電常數的虛部與介質的電導率有關係,電導率越大損耗虛部也越大,ε=ε『+iσ/ω。

ε『為實介電係數。

σ為介質電導率。

ω為電磁波的角頻率。

經典的描述為:介電常數是複數量,實部代表電容率,虛部代表損耗,虛部和電導有關,虛部越大,電導率越大,絕緣效能越差。但都是絕緣體它不導電的,是介電材料。導電就等於擊穿了。

擴充套件資料

電導率影響因素

1、溫度

電導率與溫度具有很大相關性。金屬的電導率隨著溫度的升高而減小。半導體的電導率隨著溫度的升高而增加。在一段溫度值域內,電導率可以被近似為與溫度成正比。

2、摻雜程度

固態半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成電導率增高。水溶液的電導率高低相依於其內含溶質鹽的濃度,或其它會分解為電解質的化學雜質。

水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純淨,電導率越低(電阻率越高)。水的電導率時常以電導係數來紀錄;電導係數是水在 25°c 溫度的電導率。

3、各向異性

有些物質會有各向異性(anisotropy) 的電導率,必需用 3 x 3 矩陣來表達(使用數學術語,第二階張量,通常是對稱的)。

15樓:段運旺苑己

銅的電導率:1.6730×10^-6

ω·cm

介電常數是絕緣特性的係數

電導率是電流密度向量j跟電場強度向量e的比值在靜電平衡的導體上,導體外電場e=σ/ε

ε--介電常數,σ

----電導率

電介質的相對介電常數是如何定義的?其物理意義是什麼?與絕對介電常數的關係是

16樓:一碗湯

定義:其值等於以**材料為介質與以真空為介質製成的同尺寸電容器電容量之比,該值也是材料貯電能力的表徵。也稱為相對電容率。

物理意義:相對介電常數,表徵介質材料的介電性質或極化性質的物理引數。不同材料不同溫度下的相對介電常數不同,利用這一特性可以製成不同效能規格的電容器或有關元件。

能產生電極化現象的物質統稱為電介質。

與絕對介電常數的關係:相對介電常數=某介質介電常數與真空介電常數的比值.

絕對介電常數又稱真空介電常數。(在真空中時),是一個物理常數,符號為ε0,一般情況下為ε*ε0。

擴充套件資料:

相對介電常數測量方法

相對介電常數εr可以用靜電場用如下方式測量:首先在兩塊極板之間為真空的時候測試電容器的電容c0。然後,用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質後測得電容cx。

然後相對介電常數可以用下式計算

εr=cx/c0

在標準大氣壓下,不含二氧化碳的乾燥空氣的相對電容率εr=1.00053。因此,用這種電極構形在空氣中的電容ca來代替c0來測量相對電容率εr時,也有足夠的準確度。

(參考gb/t 1409-2006)

對於時變電磁場,物質的介電常數和頻率相關,通常稱為介電係數。

原理介質在外加電場時會產生感應電荷而削弱電場,原外加電場(真空中)與最終介質中電場比值即為介電常數(permitivity),又稱誘電率. 如果有高介電常數的材料放在電場中,場的強度會在電介質內有可觀的下降。

電介質經常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器),雲母,玻璃,塑料,和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質材料。

幹空氣是良好的電介質,並被用在可變電容器以及某些型別的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質的話是好的電介質,其相對介電常數約為80。

一個電容板中充入介電常數為ε的物質後電容變大ε倍。

應用電介質有使空間比起實際尺寸變得更大或更小的屬性。例如,當一個電介質材料放在兩個電荷之間,它會減少作用在它們之間的力,就像它們被移遠了一樣。

當電磁波穿過電介質,波的速度被減小,有更短的波長

介電常數的電介質,什麼是電介質?介電常數的意義是什麼

氣體 溫度 相對介電常數 液體 溫度 相對介電常數 水蒸汽 氣態溴氦氫氧 氮氬氣態汞空氣 硫化氫真空 乙醚液態二氧化碳 甲醇乙醇 水液態氨 液態氦液態氫 液態氧液態氮 液態氯煤油 松節油苯 油漆甘油 140 150 180000 004000020 0202016 3 14 270.8 253 18...

極化電荷分佈在電介質表面和裡面嗎

是的,極化電荷是被固定在某個位置附近,只能小範圍振動,不能像自由電荷一樣自由移動。極化電荷總是分佈在電介質表面是否正確 不正確吧,只有對於均勻電介質,極化電荷才分布在介質表面。應該是分佈在介電常數變化的分介面上?極化電荷在介質球內產生的電場相同嗎 介質內部無靜電荷,側表面也無靜電荷,只有沿電場線方向...

為什麼介電常數大的介質構成的電容值相對大,反之電容值小

鄺染茆丁 c s 4 kd 從公式中可以看出,介電常數大的介質構成的電容值相對大,其中,是一個常數,s為電容極板的正對面積,d為電容極板的距離,k則是靜電力常量。常見的平行板電容器,電容為c s d.為極板間介質的介電常數,s為極板面積,d為極板間的距離。介電常數 又稱電容率 以 表示,r 0,0為...