介電常數(shù)的概念研究

　　在設(shè)計(jì)電路、天線、電容器等過(guò)程中經(jīng)常會(huì)涉及所用材料的介電常數(shù), 所以深入了解介電常數(shù)的相關(guān)概念對(duì)實(shí)際工作有重要意義。首先介紹了介質(zhì)和導(dǎo)體、半導(dǎo)體的區(qū)別, 然后解釋了介電常數(shù)的基本概念, 并給出相對(duì)介電常數(shù)的另一種導(dǎo)出定義。介質(zhì)極化的微觀模型這一部分講清楚了4 種不同的極化。最后介紹介電常數(shù)的一些宏觀特性, 得出電介質(zhì)介電常數(shù)將會(huì)影響電介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的結(jié)論。

　　介電常數(shù)是人們?cè)陔娐吩O(shè)計(jì)、天線設(shè)計(jì)、電容器設(shè)計(jì)與制造等過(guò)程中經(jīng)常遇到的一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)。具體來(lái)說(shuō), 在考慮高頻電路板選材時(shí), 涉及到印刷電路板材料的介電常數(shù), 在設(shè)計(jì)微帶電路時(shí)回避不了微帶電路基材的介電常數(shù), 在設(shè)計(jì)微帶天線時(shí)涉及到材料的介電常數(shù), 在設(shè)計(jì)電容器的絕緣填充材料時(shí)涉及到填充材料的介電常數(shù)。

　　在上述工作中, 如果介電常數(shù)不清楚, 則會(huì)造成設(shè)計(jì)工作無(wú)法進(jìn)行下去或者所設(shè)計(jì)的電路、天線、電容器等性能不可預(yù)期。因而, 深入了解介電常數(shù)的相關(guān)概念, 對(duì)做好實(shí)際工作具有重要意義。

1、介電常數(shù)和介質(zhì)極化

　　電介質(zhì)與電導(dǎo)體不同, 電導(dǎo)體中存在著大量可自由移動(dòng)的帶電粒子( 如電子等) , 在外加電場(chǎng)的作用下, 帶電粒子的定向移動(dòng)即形成電流。理想的電介質(zhì)中不存在可自由移動(dòng)的帶電粒子, 在外加電場(chǎng)的作用下, 電介質(zhì)的表面會(huì)形成一些束縛電荷, 束縛電荷構(gòu)建起的內(nèi)建電場(chǎng)具有抵抗外加電場(chǎng)的作用。

1.1、電介質(zhì)與導(dǎo)體、半導(dǎo)體的區(qū)別

　　http://genius-power.com/vacuum-permittivity/043031.html

1.2、介電常數(shù)的基本概念

　　http://genius-power.com/vacuum-permittivity/043032.html

1.3、相對(duì)介電常數(shù)的另一種導(dǎo)出定義

　　http://genius-power.com/vacuum-permittivity/043033.html

1.4、電介質(zhì)極化的微觀模型

　　http://genius-power.com/vacuum-permittivity/043034.html

2、電介質(zhì)介電常數(shù)的一些宏觀特性

　　http://genius-power.com/vacuum-permittivity/043035.html

3、結(jié)語(yǔ)

　　本文在討論介電常數(shù)概念的同時(shí)介紹了電介質(zhì)的基本概念。從中可以對(duì)導(dǎo)體、半導(dǎo)體、電介質(zhì)與絕緣體的概念有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。所得出的電介質(zhì)介電常數(shù)將會(huì)影響電介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的結(jié)論對(duì)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)工作具有重要的參考意義。

　　此外, 從靜態(tài)電容器通過(guò)電介質(zhì)增加電容器的容量的推導(dǎo)過(guò)程中明晰了相對(duì)介電常數(shù)的另一層物理意義。有關(guān)電介質(zhì)極化的微觀模型的討論也可對(duì)工程設(shè)計(jì)人員理解電介質(zhì)的微觀機(jī)理提供簡(jiǎn)明扼要的參考。從物理意義上來(lái)說(shuō), 真空中的真空介電常數(shù)ε0 表征了電荷q 在真空環(huán)境中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的情況, 電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr 是與電介質(zhì)束縛電荷特性密切相關(guān)的一個(gè)概念。