电介质介电常数大好还是小好
介电常数可以表征电介质的束缚电荷的能力,也可以表征材料的绝缘性能,介电常数越大,束缚电荷的能力越强,材料的绝缘性能越好。
那么,既然介电常数越大,束缚电荷能力越强,在形同的外电场中,电荷就越不容易极化,极化电荷就少,极化电场就弱。
根据介电常数等于原电场/极化后的电场,算出的介电常数应该减小才对,这就与前面的假设相矛盾了。
另外,介电常数越大,材料的绝缘性就越好吗,有没有必然联系?
介电常数与绝缘性没有必然关系,许多介电常数大的物质比如干净的蒸馏水(~80)导电性很差。
理想金属为电导率无穷大的体系,引用wiki的描述 “通常,這些物质的可以被视为优良的导体。无损耗或低损耗物质 ,可以被视为导电体。”理想金属的电导率无穷大,对应的应该是介电常数很小的情况。
从实际情况来看,许多金属的介电常数是个复数,其实部分可能是负数。总之,粗略的讲介电常数大的物质倾向于绝缘性好些,但没有必然联系。
相对介电常数和电介质的介电常数的含义是否相同,首先明白电介质极化的概念,电介质由中性分子构成,无自由电子。在通常情况下,整个电介质物体不显示带电性。
当把电介质物体放入电场中,中性分子受电场力作用称为按电场力方向顺序排成的电偶极子,这使电介质两端成局部带电现象,这种现象称为电介质极化。
电介质两端面的电荷称为极化电荷,极化电荷建立的电场E’削弱了外电场E0,因此,电介质内的电场为E=E0-E‘,定义ε=E0/E。
如果ε越大,说明E’越大,电介质内的电场E越小,电场强度越小,可以理解为绝缘性越好。
来看下定义:
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。又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性介电常数能的一个重要数据,常用ε表示。
它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。所以介电常数愈小绝缘性愈好。介电常数越大,绝缘能力越强。
理想中:真空U/介质U1=介电常数1真空U/介质U2=介电常数2介电常数1》介电常数2,说明同等状态下,介质U1《介质U2,U2电阻》U1电阻。