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介電常數(shù)、介電損耗和介電強(qiáng)度的定義與特性

日期:2025-02-17瀏覽:133次

介電常數(shù)、介電損耗和介電強(qiáng)度的定義與特性

定儀:

介電常數(shù)

介電常數(shù),也稱為相對(duì)介電常數(shù)或誘電率,是表征材料在電場(chǎng)中極化能力的物理量。它定義為在沒(méi)有外加電場(chǎng)時(shí),材料內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度與外加電場(chǎng)強(qiáng)度之比。介電常數(shù)反映了材料對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)程度,即材料在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng),使得介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度減小。這個(gè)減小的電場(chǎng)強(qiáng)度與原外加電場(chǎng)(真空中)的比值就是介電常數(shù)。介電常數(shù)的單位是法拉/米(F/m),但在許多情況下,特別是在比較不同材料時(shí),會(huì)使用無(wú)量綱的相對(duì)介電常數(shù),它是相對(duì)于真空(或空氣)的介電常數(shù)的比值。

介電損耗

介電損耗是指聚合物在一定頻率的交變電場(chǎng)作用下,鏈段產(chǎn)生振動(dòng)所損耗的能量占比,通常以熱的形式散發(fā)。這種能量損耗是由于材料內(nèi)部的偶極子或其他極化機(jī)制不能全部跟隨外加電場(chǎng)的變化而引起的。介電損耗通常用介質(zhì)損耗角正切(tanδ)來(lái)表示,它是損耗功率與無(wú)功功率的比值。介電損耗與頻率、溫度以及材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),在高頻電子器件的灌封中,應(yīng)選用介電損耗更低的聚合物。

介電強(qiáng)度

介電強(qiáng)度是指單位厚度的絕緣材料在擊穿之前能夠承受的最高電壓,即電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值。它是衡量絕緣材料耐電強(qiáng)度的一個(gè)重要參數(shù),單位是千伏每毫米(kV/mm)。介電強(qiáng)度的高低直接影響到材料在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和安全性。例如,環(huán)氧樹(shù)脂固化后的介電強(qiáng)度可達(dá)20KV/mm。

特性:

介電常數(shù):描述材料在電場(chǎng)中的極化能力,反映材料對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)程度。

介電損耗:描述材料在交變電場(chǎng)作用下能量損耗的程度,通常以熱的形式散發(fā)。

介電強(qiáng)度:描述絕緣材料在擊穿前能夠承受的最大電壓,反映材料的耐電強(qiáng)度。




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