介電常數(shù)的概念研究

在設(shè)計電路、天線、電容器等過程中經(jīng)常會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)概念對實際工作有重要意義。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。*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)將會影響電介質(zhì)中電場強度的結(jié)論。

介電常數(shù)是人們在電路設(shè)計、天線設(shè)計、電容器設(shè)計與制造等過程中經(jīng)常遇到的一個專業(yè)術(shù)語。具體來說, 在考慮高頻電路板選材時, 涉及到印刷電路板材料的介電常數(shù), 在設(shè)計微帶電路時回避不了微帶電路基材的介電常數(shù), 在設(shè)計微帶天線時涉及到材料的介電常數(shù), 在設(shè)計電容器的絕緣填充材料時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, 則會造成設(shè)計工作無法進行下去或者所設(shè)計的電路、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, 對做好實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的帶電粒子( 如電子等) , 在外加電場的作用下, 帶電粒子的定向移動即形成電流。理想的電介質(zhì)中不存在可自由移動的帶電粒子, 在外加電場的作用下, 電介質(zhì)的表面會形成一些束縛電荷, 束縛電荷構(gòu)建起的內(nèi)建電場具有抵抗外加電場的作用。