什么是电介质的电导 什么是电介质？介电常数的意义是什么？

2019-07-21 06:05:06 来源：朵拉利品网

1, 什么是电介质？介电常数的意义是什么？

电介质
电介质 ：
diàn jiè zhì
不导电的物质，如空气、玻璃、云母片、胶木等。
电介质包括气态、液态和固态等范围广泛的物质。固态电介质包括晶态电介质和非晶态电介质两大类，后者包括玻璃、树脂和高分子聚合物等，是良好的绝缘材料。凡在外电场作用下产生宏观上不等于零的电偶极矩，因而形成宏观束缚电荷的现象称为电极化，能产生电极化现象的物质统称为电介质。电介质的电阻率一般都很高，被称为绝缘体。有些电介质的电阻率并不很高，不能称为绝缘体，但由于能发生极化过程，也归入电介质。通常情形下电介质中的正、负电荷互相抵消，宏观上不表现出电性，但在外电场作用下可产生如下3种类型的变化：①原子核外的电子云分布 产生畸变，从而产生不等于零的电偶极矩，称为畸变极化；②原来正、负电中心重合的分子，在外电场作用下正、负电中心彼此分离，称为位移极化；③具有固有电偶极矩的分子原来的取向是混乱的，宏观上电偶极矩总和等于零，在外电场作用下，各个电偶极子趋向于一致的排列，从而宏观电偶极矩不等于零，称为转向极化。
介电常数
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（permeablity），又称诱电率.
如果有高介电常数的材料放在电场中，场的强度会在电介质内有可观的下降。
常用电介质的介电常数（瓷器，云母，玻璃，塑料等）见于
http://thns.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。
一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大ε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。
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。
介电常数又叫介质常数，介电系数或电容率，它是表示绝缘能力特性的一个系数，以字母ε表示，单位为法/米
附常见溶剂的介电常数
H2O （水） 78.5
HCOOH （甲酸） 58.5
HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲酰胺)36.7
CH3OH （甲醇） 32.7
C2H5OH （乙醇） 24.5
CH3COCH3 （丙酮） 20.7
n-C6H13OH （正己醇）13.3
CH3COOH （乙酸或醋酸） 6.15
C6H6 （苯） 2.28
CCl4 （四氯化碳） 2.24
n-C6H14 （正己烷）1.88

2, 什么是电导率？

电导率是物质传送电流的能力，是电阻率的倒数。在液体中常以电阻的倒数——电导来衡量其导电能力的大小。水的电导是衡量水质的一个很重要的指标。它能反映出水中存在的电解质的程度。根据水溶液中电解质的浓度不同，则溶液导电的程度也不同。通过测定溶液的导电度来分析电解质在溶解中的溶解度。这就是电导仪的基本分析方法。
溶液的电导率与离子的种类有关。同样浓度电解质，它们的电导率也不一样。通常是强酸的电导率最大，强碱和它与强酸生成的盐类次之，而弱酸和弱碱的电导率最小。因此，通过对水的电导的测定，对水质的概况就有了初步的了解。电导率 电阻率的倒数即称之为电导率L。在液体中常以电阻的倒数——电导来衡量其导电能力的大小。电导L的计算式如下式所示： L=l/R=S/l电导的单位用姆欧又称西门子。用S表示，由于S单位太大。常采用毫西门子，微西门子单位1S=103mS=106μS。
当量电导 液体的电导仅说明溶液的导电性能与几何尺寸间的关系，未体现出溶液浓度与电性能的关系。为了能区分各种介质组成溶液的导电性能，必须在电导率的要领 引入浓度的关系，这就提出了当量电导的概念。所谓的当量电导就是指把1g当量电解质的溶液全部置于相距为1cm的两板间的溶液的电导，符号“λ”。由于在电导率的基础上引入了浓度的概念。因此各种水溶液的导电来表示和比较了。在水质监测中，一般通过对溶液电导的测量可掌握水中所溶解的总无机盐类的浓度指标。温度对电导的影响 溶液的电阻是随温度升高而减小，即溶液的浓度一定时，它的电导率随着温度的升高而增加，其增加的幅度约为2%℃-1。另外同一类的电解质，当浓度不同时，它的温度系数也不一样。在低浓度时，电导率的温度之间的关系用下式表示： L1=L0[1+α（t-t0）+β（t-t0）2]由于第二项β（t-t0）2之值较小，可忽略不计。在低温时的电导率与温度的关系可用以下近似值L1=L0[1+α（t-t0）]表示，因此实际测量时必须加入温度补偿。
电导的温度系数 对于大多数离子，电导率的温度系数大约为+1.4%℃-1~3%℃-1对于H+和OH-离子，电导率温度系数分别为1.5%℃-1和 1.8%℃-1，这个数值相对于电导率测量的准确度要求，一般为1%或优于1%，是不容忽视的。纯水的电导率 即使在纯水中也存在着H+和OH-两种离子，经常说，纯水是电的不良导体，但是严格地说水仍是一种很弱的电解质，它存在如下的电离平衡：H2O←→H++OH或2H2O←→H3+O+OH-
其平衡常数：KW=[H+].[OH-]/H2O=10-14
式中KW称为水的离子积[H+]2=[OH-]2=10-14∴[H+]2=[OH-]2=10-7lH2O,0=λOH-,0=349.82+198.6=548.42S/cm.mol2已知水的密度d25℃/H2O=0.9970781cm3 故原有假设为1的水分离子浓度只能达到0.99707。实际上是仅0.99707份额的水离解成0.99707.10-7的[H+]和[OH-]，那么离解后的[H+]和[OH-]电导率的总和KH2O用下式求出：KH2O=CM/1000λH2O
=(0.99707.10-7/1000).548.42=0.05468μS.cm-1≈0.054μS.cm-1∴ρH2O=1/KH2O=1/0.05468*10-9=18.29(MΩ.cm)≈18.3(MΩ.cm) 由水的离子积为10-14可推算出理论上的高纯水的极限电导为0.0547μS.cm-1，电阻为18.3MΩ.cm(25℃)。 水的电导率的温度系数在不同电导率范围有不同的温度系数。对于常用的1μS.cm-1的蒸馏水而言大约为+2.5%-1。

相关概念

电导率

电导率，物理学概念，也可以称为导电率。在介质中该量与电场强度E之积等于传导电流密度J。对于各向同性介质，电导率是标量；对于各向异性介质，电导率是张量。生态学中，电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以西门子每米（S/m）表示。

电导

电导diàn dǎo[conductance] 表示某一种导体传输电流能力强弱程度。单位是Siemens（西门子），简称西，符号S或Ω-1。电导是用来反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗的一种参数。 在输电线路中，电导用来反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失。

OH

英文单词，同中文的“哦，啊”

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