介质介电常数探讨

1.参数ε的物理意义和εr的定义
ε:介电常数又称为电容”)是表征电介质的最基本的参量,它是表示绝缘能力特性的一个系数,以字母ε表示,单位为F/m 。
物理意义
它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。
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。
εr:相同的原电场中某一介质中的电容率与真空中的电容率的比值即为相对介电常数,又称相对电容率,以εr表示。
公式:
,ε0为真空绝对介电常数,。
2电容器中,介质εr的大小与电容量值有什么关系
εr:相同的原电场中某一介质中的电容率与真空中的电容率的比值即为相对介电常数
相对介电常数εr测量方式:
介电常数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
对于面积S和间距D一定的电容器,其真空电容C0=ε0*S/D是一个定值,所以电容量值Cx的大小与介质εr正比关系。
3.为什么电力电缆的绝缘介质的εr不宜过大。
这是为了使电缆的场强更加均匀。可以使电缆的绝缘结构更为合理,以减少总的绝缘厚度。
1. 电缆的导电体在中心,是带电的,最外层是大气。这样就形成一个电场。
2. 为了电缆的绝缘和有一定的机械,防护等要求。从导电体到大气之间由很多种绝缘材料构成。
3. 空气的相对介电常数接近1,而所有的固体绝缘材料都大于1.在一个电场中的强度是按各种绝缘材料的介电常数来分配的,与介电常数成反比。所以我们希望各种绝缘材料的介电常数都等于空气的介电常数1.这是最理想的,所以我们会去选择介电常数尽量低的材料,同时还要考虑其他因素,比如耐温,绝缘性能,绝缘电阻和成本等问题。
4. 如果两种材料的介电常数相差很大,他们之间的场强就会极不均匀。会造成介电常数低的材料(比如空气)场强反而很大,先被击穿的不良后果。

本文发布于:2024-09-22 22:26:44,感谢您对本站的认可!

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