[介]電常數(shù)

介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)， 原外加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。ㄕ婵罩校┡c最終介質(zhì)中電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小的比值即為介電常數(shù)(permittivity),又稱(chēng)誘電率。

如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中，場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。電介質(zhì)經(jīng)常是絕緣體。其例子包括瓷器(陶器)，云母，玻璃，塑料，和各種金屬氧化物。有些液體和氣體可以作為好的電介質(zhì)材料。干空氣是良好的電介質(zhì)，并被用在可變電容器以及某些類(lèi)型的傳輸線(xiàn)。蒸餾水如果保持沒(méi)有雜質(zhì)的話(huà)是好的電介質(zhì)，其相對(duì)介電常數(shù)約為80。2100433B

對(duì)干鐵電體而言，在顯示位移相變與有序一無(wú)序相變的體系中，動(dòng)態(tài)介電常數(shù)對(duì)與時(shí)間有關(guān)的外電場(chǎng)的響應(yīng)為共振型，其特征色散頻率處于遠(yuǎn)紅外區(qū)域。而對(duì)于弛豫性材料，其色散頻率處干微波或射頻范圍。介電譜對(duì)研究材料介電常數(shù)的頻率特性，及相變特性有重要意義 。

(水) 78.5

(甲酸) 58.5

(N,N-二甲基甲酰胺)36.7

(甲醇) 32.7

(乙醇) 24.5

(丙酮) 20.7

(乙酸或醋酸) 6.15

(苯) 2.28

(四氯化碳) 2.24

物理學(xué)中，真空介電常數(shù)是一個(gè)重要常數(shù)，用ε₀表示。

我們假設(shè)一正一負(fù)兩電荷（電量為e）在相距距離為r的地方“靜止”。其勢(shì)能為：

應(yīng)指出，兩電荷“靜止”不代表其絕對(duì)靜止，它們也在真空背景溫度下悄悄運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)可看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（也可用圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)描述），周期為t。因此，某個(gè)電荷要產(chǎn)生電流I，且I＝e/t。

由于電荷運(yùn)動(dòng)其電場(chǎng)也跟著變化（指空間靜止某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變化），又由于位移電流的本質(zhì)是變化電場(chǎng)，所以這種變化的電場(chǎng)就會(huì)在兩電荷之間傳遞，形成電流。此處的位移電流周期也為t，大小也為I＝e/t。因?yàn)槲灰齐娏鞯谋硎鍪娇蓪?xiě)為：

這里，E為電場(chǎng)強(qiáng)度，S為截面積，∫_S為面積分。

式子右邊的積分可等電量Q，因此此式仍滿(mǎn)足I＝dQ/dt的關(guān)系。而這里的I＝e/t是從定義式I＝dQ/dt推出，因此 I＝e/t 可表示這里的位移電流在空間分布的大小。

我們?cè)俑鶕?jù)相對(duì)性原理得出，任何物理規(guī)律都有相同的數(shù)學(xué)表達(dá)式。因此，某電流所受的電壓（或電勢(shì)）e/(ε₀4πr)也應(yīng)滿(mǎn)足歐姆定律U＝IR。其中，U為電壓，R為電阻。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，電阻的表達(dá)式為

我們又知道，導(dǎo)體的電阻是由其內(nèi)部的雜質(zhì)而引起，而對(duì)于真空來(lái)說(shuō)，其中沒(méi)有雜質(zhì)。因此，真空的電阻只有幾何因素，沒(méi)有物質(zhì)結(jié)構(gòu)因素（電阻率）?；蛘哒f(shuō)，真空沒(méi)有電阻率這個(gè)概念，真空的電阻率可看作1，沒(méi)有轉(zhuǎn)化系數(shù)。對(duì)于兩點(diǎn)電荷來(lái)說(shuō)，其位移電流的電阻為：

用這個(gè)電阻乘以單個(gè)電荷的電流I，有

它等于受到的電壓，有

把

將t＝1.762×10^-11代進(jìn)去，可得真空介電常數(shù)的理論值：

這和實(shí)驗(yàn)值 ε₀＝8.85 × 10^-12 F/m 相比較，基本相符。說(shuō)明了推導(dǎo)的可行性與合理性。

真空介電常數(shù)本質(zhì)上應(yīng)是時(shí)間的量綱。