相對電容率相對電容率和電容率

相對電容率是：表征介質(zhì)材料的介電性質(zhì)或極化性質(zhì)的物理參數(shù)。其值等于以欲測材料為介質(zhì)與以真空為介質(zhì)制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征。也稱為相對電容率。

不同材料不同溫度下的相對介電常數(shù)不同，利用這一特性可以制成不同性能規(guī)格的電容器或有關(guān)元件。2100433B

一個溶劑的相對電容率是對于其極性的一個相對性度量。例如，在 20 °C ，水（極性）的相對電容率是 80.10 ；而n-己烷（非極性）的相對電容率是 1.89。在分析化學(xué)里，當(dāng)設(shè)計物質(zhì)分離、樣品準(zhǔn)備、色譜法等等技巧時，相對電容率是一份很重要的資料。

相對電容率是設(shè)計電容器必需的基本信息。假若我們想要使用一種新材料于我們的電路中，或許這新材料會引入電容，因此，我們必需知道新材料的相對電容率。如果將相對電容率高的材料放在電場中，場的強度會在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。這個事實常常用于增加特定電容器設(shè)計的電容。印刷線路板（printed wiring boards，簡稱PWB）蝕刻的導(dǎo)體下面的一層電介質(zhì)可以用來絕緣。

電介質(zhì)也用于射頻傳輸線。在同軸電纜中，電介質(zhì)聚乙烯可以用于隔離中心的導(dǎo)體和外層的屏蔽。它也可以放在波導(dǎo)中間以形成電介質(zhì)波導(dǎo)。電介質(zhì)波導(dǎo)很少被用到，因為所有已知的電介質(zhì)材料的介電損失對于有效傳輸電磁場來說太大了，但是它們可以用于特殊應(yīng)用，例如用在濾波器中。

科學(xué)家特意地將雜質(zhì)摻入光纖內(nèi)。這樣，很容意地可以控制 εr 在橫截面的精確值。這會控制材料的反射系數(shù)，從而也控制光傳輸?shù)哪Ｊ健?摻雜光纖同時可用來形成光學(xué)放大器。

又稱介電常數(shù)。表征電介質(zhì)性質(zhì)的物理量。常用符號

電位移與電場成正比。所以，相對電容率與電極化率χ_e 有以下的關(guān)系：ε_r = 1 χ_e 。

電介質(zhì)大多數(shù)是絕緣體。其例子包括瓷器（陶器），云母，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(zhì)材料。干空氣是良好的電介質(zhì)，并被用在可變電容器以及某些類型的傳輸線。蒸餾水如果保持沒有雜質(zhì)的話是好的電介質(zhì)，其相對電容率約為80。

電介質(zhì)有使空間比起實際尺寸變得更大或更小的屬性。例如，當(dāng)一個電介質(zhì)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(yuǎn)了一樣。當(dāng)電磁波穿過電介質(zhì)，波的速度被減小，使得它的行為象它有更短的波長一樣。

從電學(xué)角度看，相對電容率是物質(zhì)集中靜電通量線的程度的衡量。更精確一點講，它是在靜電場加在一個絕緣體上時存貯在其中的電能相對于真空（其電容率為1）來說的比例。這樣，相對電容率也成為相對靜電容率。

相對介電常數(shù)ε_r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。然后，用同樣的電容極板間距離，但在極板間加入電介質(zhì)后測得電容C_x。然后相對介電常數(shù)可以用下式計算：

ε_r＝C_x/C₀。

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，不含二氧化碳的干燥空氣的相對電容率ε_r＝1.00053。因此，用這種電極構(gòu)形在空氣中的電容C_air來代替C₀來測量相對電容率ε_r時，也有足夠的準(zhǔn)確度。（參考GB/T 1409-2006）

對于時變電磁場，物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān)，通常稱為介電系數(shù)。

相對介電常數(shù)ε_r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。然后，用同樣的電容極板間距離但在極板間加入電介質(zhì)后測得電容C_x。相對介電常數(shù)可以用下式計算：

ε_r＝C_x/C₀

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，不含二氧化碳的干燥空氣的相對電容率ε_r＝1.00053。因此，用這種電極構(gòu)形在空氣中的電容C_a代替C₀來測量相對電容率ε_r時，也有足夠的準(zhǔn)確度。（參考GB/T 1409-2006）

對于時變電磁場，物質(zhì)的介電常數(shù)和頻率相關(guān)，通常稱為介電系數(shù)。

參考資料：