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高中物理介电常数怎么算

发布时间:2023-02-09 17:50:19

⑴ 怎么计算等效介电常数

计算的具体方法如下:电磁波在介质中的传播速度v由介质的相对介电常数ε决定,它们的关系为:v=C/ε,C为电磁波在真空中的传播速度,一般取C=0.3m/ns。电磁波在地下介质传播时遇到不同介电常数的界面,会发生反射现象,其反射系数为:R=(ε1-ε2)/(ε1+ε2),1为界面上部介质的相对介电常数,ε2为界面下部介质的相对介电常数。由此,可以得出以下结论:(1)介质相对介电常数ε的大小决定了电磁波在介质中传播速度的大小,ε越大,v越小;(2)ε1>ε2时,反射系数R>0,则界面反射波的相位与入射波相位相同,反之,ε1<ε2,R<0,则相位相反;(3)因为界面反射波振幅的大小与R的绝对值大小成正比,故界面上下介质的相对介电常数差异越大,R的绝对值越大,该界面的反射波振幅越大。雷达接收到的反射波是介质介电特性的函数。对探地雷达图像数据的判读、解释、反演并进而获取地下介质的压实度、含水量等指标,都强烈依赖于对介质相对介电常数的分析。

⑵ 介电常数是怎么回事

介电常数读法:/'epsɪlɒn/。

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( permittivity)又称诱电率,与频率相关。

介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数为无穷大。

根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常,相对介电常数大于3.6的物质为极性物质;相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;相对介电常数小于2.8为非极性物质。

相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空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测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算εr=Cx/C0。



在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=1.00053。因此,用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时,也有足够的准确度。

⑶ 已知场强怎样计算相对介电常数

直接套方程就可以了。中学好像不用解决太复杂的问题。大学物理系里面会通过高等数学来求解各种情况下的介电常数。

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
相对介电常数公式:C=(εS/4πkd)(平行电容计算)表示电容器的极板间充满电介质时的电容与极板间为真空时的电容之比值称为(相对)介电常数。
"相对介电常数" 在工具书中的解释:
介电常数与真空介电常数之比,即εr=ε/ε0。 符号为εr;真空介电常数 ε0=1/4πk。

已知墙体两侧场强,那么类似于平行板电容器。自己画个图:由于E已知,且U=E·d,C=Q/U。
==> C=Q/Ed=εS/4πkd

由于εr=ε/ε0,且ε0=1/4πk
==> ε=(1/4πk)·εr
==> Q/Ed=εS/4πkd
==> Q/E=εS/4πk
==〉Q/E=(1/4πk)·εr·S/4πk
==〉Q/E=εr·S/(4πk)^2

由于E=kQ/(r^2)
==> Q/E=Q/kQ/(r^2)=(r^2)/k

取S=π(r^2)
(r^2)/k=εr·S/(4πk)^2=εr·π(r^2)/(4πk)^2

得到:εr=16kπ

⑷ 有关介电常数~~

相对介电常数 εr (有时用κ或K表示)定义为如下比例:

εr=εs/ε0

其中εs 是指介质的静电介电常数, 而ε0 是指真空介电常数。 这里的自由空间介电常数是由电场强度E和导电通量密度D通过麦克斯韦方程式导出. 真空下的(自由空间)介电常数ε 为ε0, 所以介电常数为1(ε0是基本量纲).

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。

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,使得它的行为象它有更短的波长一样。

电学角度看,介电常数是物质集中静电通量线的程度的衡量。更精确一点讲,它是在静电场加在一个绝缘体上时存贮在其中的电能相对于真空(其介电常数为1)来说的比例。这样,介电常数也成为静介电系数(permittivity, 也称诱电率)。

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。

至于具体怎么从麦克斯韦方程导出介电常数,这里不好写,复杂物质的介电常数也很复杂,有各向异性的介电常数,以及左手媒质等等,这些在电磁学里面有研究,但是,这里一时半时和你解释不清,你需要有良好的数学基础,以及高等电磁场的基础,其中对于矢量场的知识也是必须的,介绍一本书给你看,哈灵顿的《Time-Harmonic Electromagnetic Fields》,电磁学的经典着作。

⑸ 什么是介电常数求答案

"介电常数"(绝对介电常数ε)定义: 电容器极板间充满电介质时, 电容增大的倍数叫做电介质的介电常数,用ε表示 并且明确其单位是F·m-1(定义). 人教版高级中学试验课本《物理》第二册第24页 "介电常数"(相对介电常数εr)定义: 电容器极板间充满某种电介质时, 电容增大到的倍数,叫做这种电介常数, 也用ε表示,没有单位(定义2).]

⑹ 介电常数

介电常数是一个在电的位移和电场强度之间存在的比例常量。按高中物理的定义,就是当电容器极板间充满某种物质时,电容增大到的倍数。在真空中,介电常数的值为是8.85×10的-12次方法拉第/米(F/m)。
我们通常所说的介电常数,就是指介质相对于真空中介电常数的倍数,即相对介电常数。空气的介电常数为1.0005,就表是空气中这个常量是真空中的1.0005倍。
介电常数是指对绝缘材料来说的,对导体来说,没有什么意义,你在电容器极板间放入铁,它们电容都没有了,还谈什么放大到的倍数呀,即使是有,那也不晓得是几万分之一了,比你说的少于1,少得多了吧

⑺ 介电常数ε0等于多少

ε0称为真空介电常数,国际单位制中规定ε0=8.854187818×10-12 F/m。

又称电容率。表征电介质极化性质的宏观物理量。定义为电位移D和电场强度E之比D=εE,其单位为法拉每米(F/m)。

描述物理状态:还定义了相对介电常数εr,εr=ε/ε0,式中ε0称为真空介电常数,国际单位制中规定ε0=8.854187818×10-12F/m。

εr为一无量纲数,它与电极化率ⅹe的关系为εr=1+ⅹe。相应地,有时也称ε为绝对介电常数。

对于各向异性介质(如某些晶体),p与E的方向不同,但它们的各分量间仍有线性关系,介电常数要用张量表示。对于一些特殊的电介质(如铁电体),或者在电场很大(如激光)的条件下,p与E将呈现非线性关系,这时,介电常数的表示式也是非常复杂的。

介电常数除了由电介质本身的性质决定外,一般还与介质的温度及电磁场变化的频率有关。在电磁波的频率很高进入光波范围时,介电常数也会随着频率的变化而变化,即出现色散现象。

⑻ 介电常数ε0等于多少

介电常数ε0=ce^2/h。

真空介电常数(Vacuum permittivity)又称绝对介电常数,是一个物理常数,符号为ε0。它将时间、长度、质量等力学量与电学量联系起来(如库伦定律)。真空介电常数在国际单位制下的值为:真空介电常数可由普朗克常数h、光速c、和电子电量e导出:ε0=ce^2/h。

相关如下

历史背景

如同前面所述,真空电容率是一个度量系统常数。它出现于电磁量的定义方程,主要是因为一个称为理想化的程序。只使用纯理论的推导,麦克斯韦方程组奇异地预测出,电磁波以光速传播于自由空间。继续推论这个预测,就可以给出具体的数值。若想了解为什么会有这数值,需要阅读一下电磁度量系统的发展史。

⑼ 真空的介电常数是怎么求(或测)出来的

介电系数,是一个在电的位移和电场强度之间存在的比例常量.这一个常量在自由的空间(一个真空)中是8.85×10的-12次方法拉第/米(F/m).在其它的材料中,介电系数可能差别很大,经常远大于真空中的数值,其符号是eo.在工程应用中,介电系数时常在以相对介电系数的形式被表达,而不是绝对值.如果eo表现自由空间(是,8.85×10的-12次方F/m)的介电系数,而且e是在材料中的介电系数,则这个材料的相对介电系数(也叫介电常数)由下式给出:ε1=ε / εo=ε×1.13×10的11次方 很多不同的物质的介电常数超过1.这些物质通常被称为绝缘体材料,或是绝缘体.普遍使用的绝缘体包括玻璃,纸,云母,各种不同的陶瓷,聚乙烯和特定的金属氧化物.绝缘体被用于交流电(AC),声音电波(AF)和无线电电波(射频)的电容器和输电线路.

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