电介质的介电常数
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电介质的介电常数与极化特性电介质是电场中的一种物质,具有一定的极化特性和介电常数。
电介质的极化和介电常数的研究在物理学和工程学领域有着重要的应用价值。
本文将从介电常数的概念、极化现象的原理以及电介质中的极化类型等角度展开讨论。
1. 介电常数的概念介电常数是描述电介质对电场的响应能力的物理量,它可理解为电介质在电场作用下的极化程度。
通常用ε表示,分为静态介电常数(ε0)和频率相关的介电常数(εr)两种。
静态介电常数是在频率趋于零的情况下的介电常数,而频率相关的介电常数是在介质中电场的频率不为零时的介电常数。
2. 极化现象的原理电介质的极化现象是指当电介质处于外电场作用下,电介质中的正负电荷发生位移,使得电介质的原子或分子发生重新排列,从而形成了电偶极子。
这种电偶极子的形成导致了电介质内部的极化现象,即正负电荷的不均匀分布。
3. 电介质中的极化类型电介质中的极化可以分为电子极化、离子极化和取向极化三种类型。
3.1 电子极化电子极化是指电介质中原子中的电子由于受到电场的作用而相对于原子核发生位移,使得电介质内部产生电偶极矩。
电子极化主要发生在共价键形成的电介质中,如氧化物、硅酸盐等。
3.2 离子极化离子极化是指电介质中的正负离子在电场作用下发生位移,使得电介质中形成正负电荷的分离。
离子极化主要发生在离子晶体和电解质溶液等中。
3.3 取向极化取向极化是指电介质中的分子由于电场的作用而发生取向排列,使得电介质内部形成偶极矩。
取向极化主要发生在极性分子中,如水和有机物中。
4. 介电常数与极化特性的关系电介质的极化程度与其介电常数密切相关。
介电常数越大,表示电介质的极化能力越强。
当电介质处于较强的电场中时,其极化程度较大,介电常数也就相应较大。
不同类型的极化对介电常数的贡献是不同的,电子极化对介电常数的贡献最大,而离子极化和取向极化的贡献次之。
5. 电介质的应用电介质的极化特性和介电常数在工程学领域有着广泛的应用。
介电损耗与介电常数引言:介电损耗和介电常数是电介质中两个重要的物理性质。
介电损耗是电介质在交变电场中由于分子摩擦和极化导致的能量损耗现象,而介电常数则是描述电介质在电场中极化程度的物理量。
本文将详细介绍介电损耗和介电常数的概念、影响因素以及应用。
一、介电损耗的概念与影响因素介电损耗是指电介质在交变电场中由于分子摩擦和极化现象导致的能量损失。
当电介质处于交变电场中时,电场会使电介质内的分子发生摩擦运动和极化现象,从而将电能转化为热能。
这种能量损耗被称为介电损耗。
介电损耗的大小与多种因素密切相关。
首先,介电损耗与电介质的性质有关。
不同的电介质由于其分子结构和化学成分的不同,其摩擦和极化现象也会有所差异,因此其介电损耗的大小也会有所不同。
其次,介电损耗还与电场频率有关。
当电场频率较低时,电介质内分子的摩擦运动和极化程度较小,因此介电损耗较小;而当频率较高时,分子的摩擦运动和极化现象加剧,导致介电损耗增大。
此外,温度也是影响介电损耗的重要因素。
随着温度的升高,分子的热运动增强,从而增加了摩擦运动和极化现象,导致介电损耗增大。
二、介电常数的概念与影响因素介电常数是描述电介质在电场中极化程度的物理量。
当电介质处于电场中时,电场会使电介质内的分子发生极化现象,从而在电介质中引入一个电偶极矩。
介电常数就是描述电介质中电场强度与电偶极矩之间关系的物理量。
介电常数的大小与多种因素有关。
首先,介电常数与电介质的性质密切相关。
不同的电介质由于其分子结构和化学成分的不同,其分子极化程度也会有所不同,从而导致介电常数的大小也会有所差异。
其次,介电常数还与电场频率有关。
当电场频率较低时,电介质内分子极化现象较弱,导致介电常数较小;而当频率较高时,分子极化现象加剧,导致介电常数增大。
此外,温度也会影响介电常数的数值。
随着温度的升高,分子的热运动增强,从而影响了分子的极化程度,进而影响了介电常数的数值。
三、介电损耗与介电常数的应用介电损耗和介电常数在众多领域中都有广泛的应用。
介电常数(又称电容率)是反映压电材料电介质在静电场作用下介电性质或极化性质的主要参数,通常用ε来表示。
它定义为电位移D和电场E之比,即ε=D/E。
不同用途的压电元件对压电材料的介电常数要求不同。
当压电材料的形状、尺寸一定时,介电常数通过测量压电材料的固有电容CP来确定。
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。
静电常数k是在计算电场力大小时一个已被测定的额定常数,又叫静电力常量,数值为k=9.0×10^9N·m2/C2 。
它表示真空中两个相距为1m、电荷量都为1C的点电荷之间的相互作用力为9.0×10^9N。
静电力常量是人为规定的,不是实验测量的结果。
电介质的介电常数
温度() 温度()
石英玻璃电学性能
石英玻璃具有很高的介电强度,很低的电导率折电损失,即使在高温时,其电导率与介电损失也较一般材料低,特别适合高温高机械应力条件下作高频和电压绝缘材料。
电导率在20o C时,透明石英玻璃的电导率为10-17-10-16西/米,不透明石英玻璃的电导率为10-14-3.2×10-13西/米,其值与石英玻璃的纯度有关。
介电常数在常温和0-106赫兹频率下,透明石英玻璃的介电常数为3.70;不透明石英玻璃为3.50,温度升高,介电常数略有增加,到450o C以后,介电常数显著增加。
介电损失石英玻璃的介电损失与温度的关系是随温度的升高,介电损失增加,在350o C 以上,介电损失随温度的升高而增加更为显著。
石英玻璃的介电损失
击穿强度在200o C时,透明石英玻璃的击穿电压约为普通玻璃的三倍, 500o C时为普通玻璃的十倍。
石英光学玻璃
我厂生产的光学石英光学玻璃窗口片,能耐高温和高压,主要应用于:特种光源,光学仪器,光电子,军工,冶金,半导体,光通讯等领域。
它能实验温度:1200度,软化温度为:1730度,具体参数如下。
1.JGS1(远紫外光学石英光学玻璃)
它是用高纯度氢氧熔化的光学石英光学玻璃。
具有优良的透紫外性能,特别是在短波紫外区,其透
过性能远远地胜过所有其他玻璃,在185mμ处的透过率可达90%,是185—2500mμ波段范围内的优良光学材料。
2.JGS2(紫外光学石英光学玻璃)
它是用氢氧熔化的光学石英光学玻璃。
它是透过220—2500mμ波段范围内的良好材料。
3.JGS3:(红外石英光学玻璃)
它是具有较高的透红外性能,透过率高达85%以上,其应用波段范围260—3500mμ的光学材料。
石英光学玻璃物理性能
高硼硅3.3耐热冲击浮法平板玻璃
——一种真正全能、广泛应用的材料!
高硼硅3.3耐热冲击浮法平板玻璃是使用浮法工艺生产的,以氧
化钠(Na2O)、氧化硼(B2O3)、二氧化硅(SiO2)为基本成份的一
种平板玻璃。
该种玻璃成分中硼硅含量较高,分别为硼:12.5~
13.5%,硅:78~80%。
故称此类玻璃为高硼硅玻璃。
属于硼硅酸
盐玻璃中的派来克斯类玻璃。
其特点是热膨胀系数小,拥有良好
的热稳定性、化学稳定性和电学性能,故具有抗化学侵蚀性、抗热冲击性、机械性能好、使用温度高、硬度高等特性,因此又称为耐热玻璃、耐热冲击玻璃、耐高温玻璃,同时也是一种特种防火玻璃。
产品的性能:
1、力学性能
密度ρ: 2.23±0.02g/cm3
莫氏硬度:大于7
2、热力学性能
热膨胀系数:(0-300℃)(3.3±0.1)×10-6K -1
软化点: 820±10℃
应变点: 516±10℃
比热容:(20-100℃)0.82KJ×(㎏×K)-1
导热系数: 1.2W×(m×K)-1
耐热冲击性: 180 K(经钢化以后,该指标可达300K以上)
同片温差性能: 100 K(经钢化以后,该指标可达200K以上)
最高工作温度:短期(<10h) 500℃,长期(>10h) 450℃
3、化学性能
耐水性ISO719/DIN12111 HGB1
ISO720 HGA1
耐酸性 ISO1776/DIN12116 1
耐碱性 ISO695/DIN52322 A2
4、光学性能
折射率:Nd:1.47384
透过率曲线
5、电学性能
电阻率lgρ 250℃ 8.0Ω×㎝
介电损失tanσ(1兆周20℃) 38×10-4
介电常数ε 4.7
6、最大尺寸:850mm×2000mm
7、厚度:2——12mm。