工程应用中的介电常数,你了解多少?
麻烦帮我解释一下,什么是介电常量,相对介电常量和真空介电常量?
通俗来说就是电容两极之间介质对极板间电场影响的程度,介质不同,介电常数不同,极板间没有任何物质时的介电常数称为真空介电常数,相对介电常数是指一种介质相对于另一种介质的介电常数,一般来说是相对于真空的介电常数
工程应用中的介电常数,你了解多少?
工程应用中的介电常数,你了解多少?
相对介电常数
介电系数,是一个在电的位移和电场强度之间存在的比例常量。这一个常量在自由的空间(一个真空)中是8.85×10的-12次方法拉第/米(F/m)。在其它的材料中,介电系数可能别很大,经常远大于真空中的数值,其符号是eo。 在工程应用中,介电系数时常在以相对介电系数的形式被表达,而不是。如果eo表现自由空间(是,8.85×10的-12次方F/m)的介电系数,而且e是在材料中的介电系数,则这个材料的相对介电系数(也叫介电常数)由下式给出: ε1=ε / εo=ε×1.13×10的11次方 很多不同的物质的介电常数超过1。这些物质通常被称为绝缘体材料,或是绝缘体。普遍使用的绝缘体包括玻璃,纸,云母,各种不同的陶瓷,聚乙烯和特定的金属氧化物。绝缘体被用于交流电(AC),声音电波(AF)和电电波(射频)的电容器和输电线路。
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什么是介电常数介电常数的应用
介电常数是相对介电常数与真空中介电常数乘积。那么你对介电常数了解多少呢?以下是由我整理关于什么是介电常数的内容,希望大家喜欢!
介电常数的介绍
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)与介质中电场的比值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric constant),又称诱电率,与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数虽然为无穷大,但是由于无穷大的电导率导致趋肤深度为零,所以内部场强总为零形成电磁屏蔽。
介电常数(又称电容率),以ε表示,ε=εrε0,ε0为真空介电常数,ε0=8.8510^(-12)F/m。需要强调的是,一种材料的介电常数值与测试的频率密切相关。
一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大εr倍。电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。
当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。
根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常,相对介电常数大于3.6的物质为极性物质;相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;相对介电常数小于2.8为非极性物质。
介电常数的测量 方法
相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算
εr=Cx/C0
在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=1.00053.因此,用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时,也有足够的准确度。(参考GB/T 1409-2006)
对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。
介电常数的应用
近十年来,半导体工业界对低介电常数材料的研究日益增多,材料的种类也五花八门。然而这些低介电常数材料能够在集成电路生产工艺中应用的速度却远没有人们想象的那么快。其主要原因是许多低介电常数材料并不能满足集成电路工艺应用的要求。图2是不同时期半导体工业界预计低介电常数材料在集成电路工艺中应用的前景预测。
早在1997年,人们就认为在2003年,集成电路工艺中将使用的绝缘材料的介电常数(k值)将达到1.5。然而随着时间的推移,这种乐观的估计被不断更新。到2003年,半导体技术规划(ITRS 2003)给出低介电常数材料在集成电路未来几年的应用,其介电常数范围已经变成2.7~3.1。
造们的预计与现实如此大异的原因是,在集成电路工艺中,低介电常数材料必须满足诸多条件,例如:足够的机械强度(MECHANICAL strength)以支撑多层连线的架构、高杨氏系数(Young's modulus)、高击穿电压(breakdown voltage>4MV/cm)、低漏电(leakage current<10-9 at 1MV/cm)、高热稳定性(thermal stability >450oC)、良好的粘合强度(adhesion strength)、低吸水性(low moisture uptake)、低薄膜应力(low film stress)、高平坦化能力(planarization)、低热涨系数(coefficient of thermal expansion)以及与化学机械抛光工艺的兼容性(compatibility with CMP process)等等。能够满足上述特性的完美的低介电常数材料并不容易获得。例如,薄膜的介电常数与热传导系数往往就呈反比关系。因此,低介电常数材料本身的特性就直接影响到工艺集成的难易度。
相对介电常数是怎样的一个物理量
任何电介质都有介电常数,认为真空的相对介电常数是1,其它电介质的介电常数与真空的介电常数之比,就是这种介质的相对介电常数,是相对于真空而言的
介电常数(介电常数)是由库仑定律引入的:真空中的两个点电荷,其距离远远大于各自的物理尺寸,在此情况下,二者之间的库仑力与他们各自的电荷量成正比,与距离平方成反比。而比例系数设为k,又有k=1/4piepsilon0.这个epsilon0就是真空的介电常数
相对介电常数的基本信息
相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算
有关介电常数~~
分类: 教育/科学 >> 科学技术
问题描述:
我想知道一些常见物质的相对介电常数,
另外,我想自己去测定一些物质的介电常数,该如何去测定??
急用~哪位大侠帮帮忙~
解析:
相对介电常数 εr (有时用κ或K表示)定义为如下比例:
εr=εs/ε0
其中εs 是指介质的静电介电常数, 而ε0 是指真空介电常数。 这里的自由空间介电常数是由电场强度E和导电通量密度D通过麦克斯韦方程式导出. 真空下的(自由空间)介电常数ε 为ε0, 所以介电常数为1(ε0是基本量纲).
电介质经常是绝缘体。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各种金属氧化物。有些液体和气体可以作为好的电介质材料。干空气是良好的电介质,并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质,其相对介电常数约为80。
电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,使得它的行为象它有更短的波长一样。
电学角度看,介电常数是物质集中静电通量线的程度的衡量。更一点讲,它是在静电场加在一个绝缘体上时存贮在其中的电能相对于真空(其介电常数为1)来说的比例。这样,介电常数也成为静介电系数(permittivity, 也称诱电率)。
相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在其两块极板之间为空气的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算:
εr=Cx/C0
对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。
至于具体怎么从麦克斯韦方程导出介电常数,这里不好写,复杂物质的介电常数也很复杂,有各向异性的介电常数,以及左手媒质等等,这些在电磁学里面有研究,但是,这里一时半时和你解释不清,你需要有良好的数学基础,以及高等电磁场的基础,其中对于矢量场的知识也是必须的,介绍一本书给你看,哈灵顿的《Time-Harmonic Electromagic Fields》,电磁学的经典著作。
介电常数的定义是什么?
现行教材第二册第110页
"介电常数"(介电常数ε)定义:
电容器极板间充满电介质时,
电容增大的倍数叫做电介质的介电常数,用ε表示
并且明确其单位是F·m-1(定义).
人教版高级中学试验课本《物理》第二册第24页
"介电常数"(相对介电常数εr)定义:
电容器极板间充满某种电介质时,
电容增大到的倍数,叫做这种电介常数,
也用ε表示,没有单位(定义2).
什么是介电常数?
“介电常数”的读音 ::jiè diàn cháng shù
“介电常数”:
又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据,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。
介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。
介电常数是相对介电常数与真空中介电常数乘积。
如果有高介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数为无穷大。
测量方法:
相对介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后测得电容Cx。
然后相对介电常数可以用下式计算:
εr=Cx/C0
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